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Diana Paloma Díaz Pérez Avedis Urrutia Odabachian Secundaria Ciencias 2 n Física

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Page 1: Física Ciencias 2 - Foro Secundaria · PDF filePresentación En este libro abordaremos temas de física muy diversos, algunos referen-tes a cuestiones que la humanidad se ha planteado

Diana Paloma Díaz Pérez

Avedis Urrutia Odabachian

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Dirección General de Contenidos • Antonio Moreno Paniagua

Dirección de Ediciones • Wilebaldo Nava Reyes

Dirección de Investigación y Nuevos Desarrollos • Lino Contreras Becerril

Gerencia de Secundaria • Iván Vásquez Rodríguez

Gerencia de Arte y Diseño • Humberto Ayala Santiago

Coordinación de Secundaria • José de Jesús Arriaga Carpio

Coordinación de Ciencias • Mateo Miguel García

Coordinación de Diseño • Carlos A. Vela Turcott

Coordinación de Iconografía • Nadira Nizametdinova Malekovna

Coordinación de Realización • Alejo Nájera Hernández

La presentación y disposición en conjunto y de cada página de Ciencias 2 Física son propiedad del editor.

Queda estrictamente prohibida la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier sistema o método electrónico,

incluso el fotocopiado, sin autorización escrita del editor.

© 2012 por Diana Paloma Díaz Pérez y Avedis Urrutia Odabachian

D. R. © 2012 por EDITORIAL NUEVO MEXICO, S. A. de C. V.

Avenida Río Mixcoac 274, colonia Acacias. C. P. 03240, delegación Benito Juárez, México, D. F.

Edi ción: diciembre 2012

Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana.

Reg. Núm. 3012

Impreso en México /Printed in Mexico

Edición Teresa Peralta Ferriz

Verónica de Jesús Pérez Ávalos

Corrección de estilo Pablo Mijares Muñoz

Edición de realización Gabriela Armillas Bojorges

Edición digital

Miguel Ángel Flores Medina

Diseño de portada e interiores Stephanie I. Landa Cruz

Diagramación Felicia Garnett Ruiz

Iconografía Iván Navarro Juárez

Ilustración Alma Julieta Núñez Cruz

María de Lourdes Guzmán Muñoz

María del Carmen Guzmán Muñoz

Jorge Álvarez Yáñez

Sheila López Cabeza de Vaca

Oscar Hernández Mercado

Cartografía y gráficas Ricardo Ríos Delgado

Jorge Álvarez Yáñez

Fotografía Marka personal S.A. de C.V./Juan Carlos

Lugo Hernández

César López Pérez

Jesús Ordóñez Abrín

Digitalización de imágenes María Eugenia Guevara Sánchez

Bancos de imágenes Repositorio global Santillana, Archivo

Santillana, Archivo Digital, Photostock,

Latinstock, Thinkstock, Wikipedia,

Wikimedia, Nasa.gov

Procesofoto

El libro Ciencias 2 Física fue elaborado en Editorial Nuevo México por el siguiente equipo:

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Page 3: Física Ciencias 2 - Foro Secundaria · PDF filePresentación En este libro abordaremos temas de física muy diversos, algunos referen-tes a cuestiones que la humanidad se ha planteado

Presentación

En este libro abordaremos temas de física muy diversos, algunos referen-tes a cuestiones que la humanidad se ha planteado desde hace milenios, y otras acerca de descubrimientos actuales. Se presentan, como un primer acercamiento, algunas de las principales ideas que han permitido el desa-rrollo de la física. En algunos casos, también se incluye el contexto histó-rico con la intención de mostrar parte de las necesidades sociales y cientí-fi cas que motivaron el estudio de los fenómenos y de los conceptos aquí abordados.

Las actividades que se incluyen no requieren de la solución de fórmulas algebraicas complejas o la memorización de defi niciones, sino de la asimi-lación y razonamiento de los temas. No obstante, algunas de las fórmulas más importantes relacionadas con los temas se podrán encontrar reunidas en un formulario, al fi nal del libro.

Es necesario que el alumno identifi que las necesidades de la sociedad en que vivimos (fi gura 1), que desarrolle habilidades que le permitan resolver di-ferentes situaciones en su entorno, que esté preparado para entender diver-sos conceptos al buscar información y a desarrollar por sí solo acciones y proyectos que le permitan involucrarse de manera activa en su comunidad.

Debido a la gran oferta de medios de información con la que la mayoría de los alumnos están en contacto, es cada vez más importante poner énfasis en acciones que lleven al alumno a formar un criterio propio para distin-guir la información científi ca de aquella que no se puede confi rmar o no cuenta con el respaldo de instituciones académicas. El entendimiento y el manejo de nuevos conceptos sirven al alumno como herramientas para la solución de problemas que se les planteen en su vida diaria y en su futuro desarrollo profesional.

El estudio de la física no sólo es una actividad que impulsa y estimula la ima-ginación y el pensamiento crítico, también nos ayuda a entender la lógica que gobierna las cosas que nos rodean. Es un ejemplo de cómo el traba-jo conjunto de muchas personas de diversas épocas y nacionalidades han permitido mejorar nuestra calidad de vida. En la física las ideas se respal-dan con argumentos y se ponen a prueba de tal forma que puedan ser ve-rifi cadas o enriquecidas por cualquiera que lo desee.

Este libro pretende dar un panorama amplio de algunos temas que con-ciernen a la física, de manera que los alumnos puedan conocer un poco de la historia de su desarrollo y de los descubrimientos que se han hecho a lo largo de muchos siglos de estudio. Esperamos que puedan utilizar esta información en cualquier actividad profesional que desarrollen más tarde, así como para divertirse y asombrarse.

Los autores

Figura 1. Una de las principales necesidades de la sociedad es la obtención de energía eléctrica de manera limpia; a ello contribuye la energía eólica.

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Presentación para el alumno

El libro que tienes en las manos te presenta una introducción a una ciencia muy extensa e interesante: la física. Al instruirte en ella serás capaz de responder pre-guntas que tal vez te has planteado referentes a fenómenos naturales. Por ejem-plo, ¿qué es un arcoíris?, ¿por qué se forma la escarcha?, entre otras tantas.

La física es una de las ciencias más antiguas, se encarga de estudiar algunos de los fenómenos de la Naturaleza, es por ello que antiguamente se le llamaba fi lo-sofía de la Naturaleza. Esta ciencia trata de describir fenómenos de manera ge-neral a partir de reglas lo más sencillas posibles.

En tu educación primaria estudiaste algunos de los fenómenos concernientes a esta ciencia, por ejemplo, los movimientos de rotación y traslación de la Tierra, los eclipses de Sol y de Luna, entre otros. Ahora, con este curso ampliarás tu co-nocimiento del funcionamiento de la Naturaleza.

Asimismo, podrás comprender mejor cómo funcionan algunos artefactos de uso cotidiano, por ejemplo, por qué se le pone aceite a los automóviles, cómo funcionan las máquinas de ultrasonido, etcétera.

Como verás, el estudio de la física abarca una enorme variedad de fenómenos naturales, es por ello que se divide en diferentes ramas. Algunas de ellas son:

Mecánica: Estudia las leyes y principios del equilibrio y movimiento de los cuerpos, así como sus causas y efectos.

Termodinámica: Estudia el calor, sus transformaciones y efectos, así como la relación de los sistemas microscópicos con efectos macroscópicos.

Electromagnetismo: Estudia los fenómenos relacionados con los campos eléc-tricos y magnéticos.

Óptica: Estudia los fenómenos relacionados con la luz, fenómenos ondulatorios y de naturaleza cuántica (fi gura 2).

Acústica: Trata la producción, control, transmisión, recepción y audición de los sonidos y también de los ultrasonidos.

Astronomía: Estudia los cuerpos celestes, su composición, naturaleza, movi-miento y propiedades.

En la actualidad y en los últimos siglos, la física ha jugado el papel central en la conformación del estilo de vida debido a su aplicación en los medios de trans-porte, medios de comunicación y cuidado de la salud.

Figura 2. Cuando la luz blanca atraviesa un prisma de cristal, se descompone en diferentes colores: el espectro visible.

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Una característica propia de la ciencia, no solo de esta materia, es que a pesar de que muchas veces la comunidad, y aun los mismos investigadores, pueden tener ideas u opiniones encontradas acerca de algunos fenómenos, las ideas que son respaldadas con evidencia científi ca son las que prevalecen con el paso del tiempo.

A lo largo del libro encontrarás que antes de desarrollar los temas se plantean situaciones que podrás considerar interesantes (fi gura 3) y que despierten en ti curiosidad por encontrarles explicación, o algunas otras inquietudes que ten-gas relacionadas con el tema. Recuerda que en la ciencia las preguntas son tan importantes como las respuestas, ya que a partir de ellas empieza la aventu-ra del conocimiento.

Conforme se desarrollan los temas te encontrarás con actividades que te ayuda-rán a reforzar los conocimientos que adquieras en el transcurso de las lecciones, ya que una manera de aprender es realizando tú mismo actividades que desafíen tu intelecto, curiosidad y capacidad de razonamiento.

El libro está dividido en cinco bloques y, hacia la parte fi nal de cada uno, ten-drás la oportunidad de elaborar un proyecto relacionado con un tema de tu interés. Deberás planearlo en equipo a lo largo de cada bimestre, además, po-drás comunicar tus resultados al resto de tu grupo, tu escuela e incluso al res-to de tu comunidad.

El proyecto pretende que vivas una experiencia similar a la que desarrolla la ciencia actualmente, la cual requiere de trabajo conjunto; muchas investigacio-nes se llevan a cabo entre personas que trabajan en distintas partes del mundo. De igual manera, parte fundamental de la investigación es la comunicación de resultados, esto permite que las experiencias y conocimientos sirvan a otras in-vestigaciones.

El principal instrumento para descubrir cosas nuevas es la imaginación; esta, desde luego, debe ser guiada por los conocimientos científi cos que existen en la actualidad y enriquecida con las ideas de otras personas interesadas en el mis-mo tema.

Cuando encuentres algún tema del que quieras saber más, puedes recurrir a la parte fi nal del libro donde encontrarás una lista de libros, páginas de Internet y documentales que te sugerimos consultar para profundizar en los temas que más llamen tu atención.

Esperamos que los temas que se desarrollan de manera introductoria en este li-bro te sean útiles y atractivos.

Los autores

Figura 3. Al estudiar el bloque 5 descubrirás que en el Universo existen cuerpos muy interesantes y gigantescos, por ejemplo, las nebulosas como la que se muestra en esta imagen.

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Este libro pretende brindarle al profesor una herramienta que permita el desa-rrollo de los temas de manera entendible y amena para el desarrollo de la clase, facilitando así la labor docente. En la exposición de los temas se brinda informa-ción actual del papel que desempeña la física en el progreso tecnológico y en el cuidado de la salud.

La intención de este libro es que el alumno, más que memorizar conceptos o fórmulas, los pueda entender y relacionar con su vida cotidiana, el avance de la ciencia, la tecnología y la cultura. Algunos de los temas que aquí presentamos son objeto de investigación actual, su inclusión tiene el objetivo de brindar un panorama más amplio de lo que estudia esta ciencia. Uno de los énfasis de este libro es que (fi gura 4) la ciencia tiene un carácter inacabado y continuamen-te crece grac ias a las aportaciones de numerosos investigadores alrededor del mundo, además que su estudio resulta muy útil en el desarrollo de la sociedad.

Al principio de cada tema se plantea una situación cuya intención es despertar el interés del grupo en el estudio de los contenidos desarrollados a lo largo de la secuencia. Así, el inicio de cada secuencia presenta una oportunidad para invitar a los alumnos a expresar cómo imaginan que se presentan algunos fenómenos físicos y comentar las explicaciones que se les ocurran.

De igual manera, es importante fomentar en el alumno el pensamiento crítico y la elaboración de hipótesis, así como su corroboración y la discusión abierta utilizando ideas y argumentos. Como parte de la formación científi ca, los alum-nos deben identifi car que es igual de importante plantear preguntas que respon-derlas; de esta manera, es fundamental alentar a los alumnos a que expresen sus dudas y a escuchar las de los demás de manera respetuosa, como parte funda-mental del desarrollo y el aprendizaje de la ciencia.

Asimismo, es importante fomentar el trabajo colaborativo ya que es en esta for-ma como se desarrolla la ciencia actualmente. El trabajo colectivo de personas con distintas ideas puede ser una oportunidad para desarrollar habilidades que le permitan valorar las ideas de los demás y ejercitar la toma de decisiones de manera autónoma.

Se debe explicar a los alumnos que no es necesario que ni ellos ni el profesor conozcan todo sobre el tema, sino que reconozcan algunos conceptos clave e identifi quen las fuentes de información respaldadas, así como enfatizar el carác-ter inacabado de la ciencia, también los alcances y limitaciones de los modelos y teorías existentes.

En este libro se propone que los alumnos elaboren cinco proyectos, con estas ac-tividades se pretende fortalecer las habilidades y valores para realizar un trabajo en equipo que le permita al alumno planear y elaborar materiales bibliográfi cos, experimentos, dispositivos físicos caseros, entre otros, así como analizar y co-municar sus resultados a la comunidad por medio de distintos recursos.

Presentación para el maestro

Figura 4. Antiguamente se creía que el Sol giraba alrededor de la Tierra; posteriormente se propuso el modelo heliocéntrico (la Tierra gira alrededor del Sol), el cual se ilustra en la imagen.

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La elaboración de los proyectos brinda una oportunidad para desarrollar y fortalecer actitudes, valores y habilidades que el alumno pueda poner en práctica en sus actividades profesionales futuras sin importar el área del co-nocimiento en la que se desarrolle.

Como apoyo a la labor docente presentamos una bibliografía sugerida en la par-te fi nal del libro, también se incluyen páginas de Internet y videos documentales que pueden ser de ayuda para el desarrollo de las clases.

Es importante recalcar la relación de los temas que se exponen a lo largo de las secuencias con situaciones de la vida cotidiana, de esta manera los alumnos va-lorarán la importancia de la física en la vida actual, tanto los conceptos teóricos como las aplicaciones prácticas (fi gura 5).

Las actividades tienen como objetivo que el alumno desarrolle habilidades más allá de la solución de problemas de conocimiento teórico, que le hagan posible ampliar y fortalecer algunas otras herramientas, así como fomentar el pensa-miento crítico y le permitan identifi car el valor de las evidencias y la exposición de sus ideas ante otros.

Es necesario propiciar un ambiente apto para que los alumnos expresen sus du-das, esto se puede lograr enfatizando la importancia de plantear preguntas para que sienta confi anza de hacerlo y valore su importancia para resolver problemas.

El desarrollo de los temas tiene un enfoque que permitirá al alumno conocer que la física se ha construido con la intención de resolver preguntas que se ha planteado el ser humano y en la búsqueda de mejores explicaciones de los fenó-menos de la Naturaleza. De esta forma el papel del profesor no solo será permi-tir el conocimiento, algunas veces deberá tomar el papel del moderador en las discusiones y exposiciones de ideas y dudas.

De igual manera, deberá guiar al alumno a expresar de manera adecuada sus preguntas y opiniones y algunas veces lo supervisará en la realización de expe-rimentos que permitan el fortalecimiento de los aprendizajes esperados. Ayu-dará a los alumnos a que realicen sus proyectos, fomentará las actividades que permitan congregar a los padres de familia y otros miembros de la comunidad para difundir sus resultados y coordinará la presentación de los proyectos, ya sea en periódicos murales, en carteles o en aplicaciones prácticas.

Esperamos que este libro sea una herramienta que apoye la importante labor de los profesores que son quienes impulsan a los alumnos en la formación de las bases de sus primeros conocimientos científi cos.

Los autores

Figura 5. Una de las primeras aplicaciones prácticas de la Física fue la orientación de las estrellas con el uso del astrolabio.

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ÍndiceÍndice

La descripción del movimiento y la fuerza 16

Bloque 1

Presentación 3Presentación para el alumno 4Presentación para el maestro 6Conoce tu libro 12

El movimiento de los objetos 18

Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida 18

Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo 22

Interpretación y representación de gráfi cas posición-tiempo 24

Movimiento ondulatorio, modelo de ondas, y explicación de características del sonido 30

El trabajo de Galileo 38

Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre 38

Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científi co 42

La aceleración; diferencia con la velocidad 44

Interpretación y representación de gráfi cas: velocidad-tiempo y aceleración-tiempo 48

La descripción de las fuerzasen el entorno 52

La fuerza; resultado de las interacciones por contacto (mecánicas) y a distancia (magnéticas y electrostáticas), y representación con vectores 52

Fuerza resultante, métodos gráfi cos de suma vectorial 58

Equilibrio de fuerzas; uso de diagramas 64

Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 68

Evaluación tipo PISA 76

La explicación del movimientoen el entorno 82

Primera ley de Newton: el estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme. La inercia y su relación con la masa 82

Leyes del movimiento 80

Bloque 2

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Segunda ley de Newton: relación fuerza, masa y aceleración. El newton como unidad de fuerza 84

Tercera ley de Newton: la acción y la reacción; magnitud y sentido de las fuerzas 88

Efectos de las fuerzas en la Tierra y en el Universo 90

Gravitación. Representación gráfi ca de la atracción gravitacional. Relación con caída libre y peso 90

Aportación de Newton a la ciencia: explicación del movimiento en la Tierra y en el Universo 96

La energía y el movimiento 98

Energía mecánica: cinética y potencial 98

Transformaciones de la energía cinética y potencial 102

Principio de la conservación de la energía 104

Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 106

Evaluación tipo PISA 112

Un modelo paradescribir la estructurade la materia 116

Bloque 3

Los modelos en la ciencia 118 Características e importancia

de los modelos en la ciencia 118

Ideas en la historia acerca de la naturaleza continua y discontinua de la materia: Demócrito, Aristóteles y Newton; aportaciones de Clausius, Maxwell y Boltzmann 120

Aspectos básicos del modelo cinético de partículas: partículas microscópicas indivisibles, con masa, movimiento, interacciones y vacío entre ellas 124

La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas 128

Las propiedades de la materia: masa, volumen, densidad y estados de agregación 128

Presión: relación fuerza y área; presión en fl uidos. Principio de Pascal 134

Temperatura y sus escalas de medición 138

Calor, transferencia de calor y procesos térmicos: dilatación y formas de propagación 140

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Cambios de estado; interpretación de gráfi ca de presión-temperatura 144

Energía calorífi ca y sus transformaciones 150

Transformación de la energía calorífi ca 150

Equilibrio térmico 154

Transferencia del calor: del cuerpo de mayor al de menor temperatura 156

Principio de la conservación de la energía 158

Implicaciones de la obtención y aprovechamiento de la energía en las actividades humanas 160

Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 164

Evaluación tipo PISA 170

Explicación de los fenómenos eléctricos: el modelo atómico 176

Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico: aportaciones de Thomson, Rutherford y Bohr; alcances y limitaciones de los modelos 176

Características básicas del modelo atómico: núcleo con protones y neutrones, y electrones en órbitas.Carga eléctrica del electrón 182

Efectos de atracción y repulsión electrostáticas 184

Corriente y resistencia eléctrica. Materiales aislantes y conductores 188

Los fenómenos electromagnéticos y su importancia 192

Descubrimiento de la inducción electromagnética: experimentos de Oersted y de Faraday 192

El electroimán y aplicaciones del electromagnetismo 196

Composición y descomposición de la luz blanca 200

Características del espectro electromagnético y espectro visible: velocidad, frecuencia, longitud de onda y su relación con la energía 204

Manifestaciones de la estructura interna de la materia 174

Bloque 4

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La luz como onda y partícula 208

La energía y su aprovechamiento 212

Manifestaciones de energía:electricidad y radiación electromagnética 212

Obtención y aprovechamiento de la energía. Benefi cios y riesgos en la Naturaleza y la sociedad 216

Importancia del provechamiento de la energía orientado al consumo sustentable 220

Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 224

Evaluación tipo PISA 230

El Universo 236

Teoría de “La Gran Explosión”; evidencias que la sustentan, alcances y limitaciones 236

Conocimiento,sociedad y tecnología 234

Bloque 5

Características de los cuerposcósmicos: dimensiones, tipos; radiación electromagnética que emiten, evolución de las estrellas; componentes de las galaxias, entre otras.La Vía Láctea y el Sol 240

Astronomía y sus procedimientos de investigación: observación, sistematización de datos, uso de evidencia 246

Interacción de la tecnología y la ciencia en el conocimiento del Universo 248

Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar 252

Evaluación tipo PISA 260

Formulario 264

Fuentes de información 268 Para el alumno 268 Para el maestro 270 Consultadas para la elaboración

de este libro 271

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Conoce tu libro

La descripción del movimientoy la fuerza

En este curso de Física identifi carás palabras que tienen un signifi cado diferente en esta materia que en lengua-je común, por ejemplo: energía, velocidad, peso, et-cétera. Además, aplicarás lo que has estudiado en tus cursos de matemáticas al expresar cantidades de una manera que no sea en números.

En este bloque estudiarás algunas propiedades del mo-vimiento de los cuerpos. Conocerás más acerca de las ideas que se tenían en la Antigüedad sobre el movi-miento de los cuerpos y su naturaleza, los distintos ti-pos de fuerza, cómo representarlas y algunos métodos gráfi cos para sumarlas.

Este curso de física también contribuirá a reforzar las competencias para la formación científi ca básica. Es-tas competencias forman parte del enfoque didácti-co, guardan estrecha relación con los propósitos y los aprendizajes esperados y contribuyen a la consolida-ción de las competencias para la vida y al logro del per-fi l de egreso.

Aprendizajes esperados

• Interpreta la velocidad como la relación entre des-plazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.

• Interpreta tablas de datos y gráfi cas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes movimientos a partir de datos que obtiene en ex-perimentos y/o de situaciones del entorno.

Competencias que se favorecen

• Comprensión de fenómenos y procesos na-turales desde la perspectiva científi ca.

• Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

• Toma de decisiones informadas para el cui-dado del ambiente y la promoción de la sa-lud orientadas a la cultura de la prevención.

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• Describe características del movimiento ondulato-rio con base en el modelo de ondas: cresta, valle, nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transver-sal del longitudinal, en términos de la dirección de propagación.

• Describe el comportamiento ondulatorio del soni-do: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del modelo de ondas.

• Identifi ca las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al movimiento de caída libre, así como el contexto y las formas de proceder que las sustentaron.

• Argumenta la importancia de la aportación de Ga-lileo en la ciencia como una nueva forma de cons-truir y validar el conocimiento científi co, con base en la experimentación y el análisis de los resultados.

• Relaciona la aceleración con la variación de la ve-locidad en situaciones del entorno y/o actividades experimentales.

• Elabora e interpreta tablas de datos y gráfi cas de velocidad-tiempo y aceleración-tiempo para des-cribir y predecir características de diferentes

movimientos, a partir de datos que obtiene en ex-perimentos y/o situaciones del entorno.

• Describe la fuerza como efecto de la interacción entre los objetos y la representa con vectores.

• Aplica los métodos gráfi cos del polígono y parale-logramo para la obtención de la fuerza resultante que actúa sobre un objeto, y describe el movi-miento producido en situaciones cotidianas.

• Argumenta la relación del estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes, con el uso de vectores, en situaciones cotidianas.

• Trabaja colaborativamente con responsabilidad, solidaridad y respeto en la organización y desa-rrollo del proyecto.

• Selecciona y sistematiza la información que es rele-vante para la investigación planteada en su proyecto.

• Describe algunos fenómenos y procesos natura-les relacionados con el movimiento, las ondas o la fuerza, a partir de gráfi cas, experimentos y mo-delos físicos.

• Comparte los resultados de su proyecto mediante diversos medios (textos, modelos, gráfi cos, inte-ractivos, entre otros).

La caída libre se aprovecha en muchos tipos de actividades, como el paracaidismo.

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Bloque 4 Manifestaciones de la estructura interna de la materia

Tema

2 Los fenómenos electromagnéticosy su importancia

Inic

ioD

esa

rro

llo Figura 4.30. Bicicleta con dinamos.

Figura 4.31. Alessandro Volta(1745-1827).

Figura 4.32. La brújula cambiaba de dirección cuando se cambiaba la dirección de la corriente.

Algunas bicicletas tienen dinamos (fi gura 4.30), que emplean el movi-miento de las ruedas para crear una corriente eléctrica que enciende un foco para iluminar el camino.

• ¿Sabes cómo se relaciona el movimiento con la generación de energía eléctrica?

• ¿Qué quiere decir electromagnético?• ¿Sabes cómo se relacionan la electricidad y el magnetismo?

Descubrimiento de la inducción electromagnética: experimentos de Oersted y de Faraday

A fi nales del siglo XVIII, la comunidad científi ca estaba interesada en la generación de la energía eléctrica a pesar de no conocer el gran potencial que tenía su aplicación en las actividades humanas. En esa época, la única forma de obtener energía eléctrica de manera continua era con la pila, un invento del científi co italiano Alessandro Volta (fi gura 4.31). El funciona-miento de los motores de las máquinas era impulsado por vapor de agua o la fuerza de hombres y animales. Mientras que la iluminación de las ciu-dades se producía con aceites y velas.

Hubo dos experimentos que revelarían gran parte de la naturaleza de las fuerzas eléctricas y magnéticas. Estos experimentos, además, demostraron que ambas fuerzas estaban relacionadas, dando inicio a una era de nuevos inventos y tecnologías que aplicaban la electricidad para iluminar y mover la maquinaria necesaria en muchas de las actividades humanas.

En 1819, el físico danés Hans Christian Oersted, durante una clase, quizá por accidente, acercó una pequeña brújula a un cable conectado a una batería que le suministraba corriente. Oersted observó un efecto inesperado: la aguja dejó de apuntar hacia el polo norte magnético terrestre y giró hasta colocarse per-pendicular al cable. También observó que cuando invertía el sentido de la co-rriente también se invertía la dirección de la aguja (fi gura 4.32).

Este fue el primer indicio de que dos fuerzas, que hasta entonces se creían separadas, la electricidad y el magnetismo, estaban relacionadas: una co-rriente eléctrica producía un efecto magnético capaz de desviar la aguja de una brújula al igual que lo haría un imán. Cabe mencionar que, a diferencia del comportamiento que se observa entre dos imanes, la aguja no era atraí-da ni repelida por el cable, solo desviaba la dirección en la que apuntaba.

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Los bloques están integrados por temas y estos a su vez por subte-mas, los cuales se desarrollan en tres etapas:

Inicio

Situación detonante del aprendiza-je cuya función es introducirte en el estudio del contenido. Incluye pre-guntas para que identifi ques tus co-nocimientos ya adquiridos.

Desarrollo

Incluye la explicación teórica del contenido y actividades encamina-das a que consolides los aprendiza-jes esperados del mismo, para que al fi nalizar bloque tras bloque se alcan-cen las competencias favorecidas.

» Entrada de bloqueEn estas dos páginas, mediante tex-tos e imágenes encontrarás los si-guientes elementos:

Introducción al contenido.

Competencias que se favore-

cen durante el estudio de la

asignatura.

Aprendizajes esperados para

cada uno de los contenidos

desarrollados.

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Tema 3 La energía y el movimiento

Por ejemplo, la energía potencial de un objeto de 2 kg que se encuentra a una altura de 3 m con respecto al marco de referencia es:

Ep = mgh = (2 kg)(9.8 m

s2 )(3 m) = 58.8 joules

En el juego del parque de diversiones de la actividad inicial se puede obser-var que, mientras los usuarios van descendiendo, tienen una energía cinéti-ca asociada por estar en movimiento; además, tienen una energía potencial asociada por estar a cierta altura sobre el suelo, que es el marco de referen-cia. La energía mecánica es la suma de la energía potencial y cinética.

Por ejemplo, si en un cuerpo tiene una energía cinética de 3 joules y una energía potencial de 4 joules, entonces su energía mecánica es de 7 joules.

Para concluir

Observa la siguiente secuencia de una niña en un columpio (fi gura 2.29). Compara las energías, potencial y cinética, de la niña. Supón que no hay fricción y que la niña no se impulsa por sí misma.

Completa la siguiente tabla ordenando de menor a mayor según la energía de cada cuerpo.

Tabla 2.5. Energía en cada trayecto en el columpio.

Energía cinética

Energía potencial

Compara tus respuestas con las de tus compañeros y, con la guía del profesor, co-menten en qué se fi jaron para comparar las energías de los cuerpos.

Cie

rre

Figura 2.29. Recorrido en un columpio.

a)

c)

b)

d)

101

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Cierre

Actividad que puede ser de lectura para la refl exión, o experimental, cuya función es que consolides los apren-dizajes esperados a través de la socialización del conoci-miento entre los integrantes del equipo o en todo el salón de clases, generalmente mediante un producto.

En el desarrollo encontrarás varios apartados:

Glosario. Incluye la defi nición de conceptos complejos que se presentan en el texto, sean términos físicos o rela-tivos a otras disciplinas, todo con la fi nalidad de esclare-cer el desarrollo del contenido al máximo.

Ciencia a la mano

Explora los alcances de la ciencia y la tecnología en la vida cotidiana relacionados con el contenido expuesto, como refl ejo de la ciencia.

Bloque 4 Manifestaciones de la estructura interna de la materia

Después, Faraday se preguntó, al igual que muchos científi cos de su épo-ca, si era posible obtener el efecto opuesto, es decir, ¿era posible obtener electricidad solo con un cable y un imán?

Algunos científi cos habían notado que al acercar un imán a un cable co-nectado a un galvanómetro la aguja del mismo se movía por un instante. Esto indicaba la presencia de una pequeña corriente.

Faraday pensó que la corriente instantánea que se presentaba, dependía de la longitud del alambre que tenía contacto con el campo magnético, razón por la cual ideó un dispositivo.

Tomó un cable aislado con tela y lo enrolló, es decir, formó una bobina y conectó ambos extremos del cable a un galvanómetro, como se muestra en la fi gura 4.38. Después, introdujo y sacó un imán de barra en la bobina. Faraday identifi có que el movimiento del imán producía que el galvanó-metro detectara pequeñas corrientes, a este fenómeno se le conoce como inducción electromagnética. Posteriormente, mejoró su dispositivo. Al gi-rar una manivela, se hacía girar el imán de manera continua dentro de la bobina, así logró producir una corriente continua.

Los descubrimientos sobre la inducción de Faraday sentaron las bases para el desarrollo de tecnologías de motores y generadores con los que hoy es posible aprovechar el movimiento, por ejemplo, causado por el viento para crear corrientes eléctricas.

Así, se dio origen a una nueva rama de la física: el electromagnetismo, una no puede existir sin la otra.

Una corriente eléctrica siempre producirá un campo magnético a su alre-dedor y, a su vez, un campo magnético en movimiento siempre inducirá una corriente eléctrica.

Figura 4.38. Experimento con el que Faraday indujo una corriente eléctrica mediante una bobina.

Ciencia a la mano

Hoy en día existen diferentes tipos de plantas generadoras de energía eléc-trica: hidroeléctricas, termoeléctri-cas, nucleoeléctricas (fi gura 4.39), eólicas y mareomotrices. Todas ellas generan electricidad a partir de la in-ducción electromagnética descubier-ta por Faraday. Lo que las distingue es la energía a partir de la cual se ha-cen girar las turbinas del generador.

Glosario

Figura 4.39. En las plantas nucleoeléctricas se aprovecha la energía nuclear del plutonio para evaporar agua, el vapor hace girar las turbinas del generador.

galvanómetro. Instrumento que mide la intensidad de pequeñas corrientes eléctricas.

Figura 4.37. Galvanómetro.

Imán

Galvanómetro

Bobina

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Tema 2 El trabajo de Galileo

Gracias a que siguió procedimientos específi cos para realizar sus ex-perimentos, fue capaz de reproducirlos las veces sufi cientes como para clasifi car los resultados obtenidos como confi ables. Galileo aplicó este método a diferentes experimentos, lo cual le permitió descubrir cosas nuevas, más allá de lo que podía ver con sus ojos o lo que le indicaba su intuición.

Algunas veces nuestra intuición puede estar equivocada, pero el pensa-miento lógico y la experimentación pueden ayudarnos a corregir nuestros errores y a enriquecer nuestro conocimiento sobre bases sólidas.

Llegar a conocer todo lo que se sabe hasta ahora sobre los fenómenos que nos rodean ha sido un proceso en el cual, primero, se han hecho muchas suposiciones hasta, fi nalmente, poder comprobar con experi-mentos o simulaciones. Por ejemplo, primero se descubrió que hay más planetas además de la Tierra, después se descubrieron las lunas de Júpi-ter y fi nalmente se hicieron los cálculos para conocer la manera en que se mueven.

Cada nuevo descubrimiento tiene detrás muchos otros que lo hacen posi-ble y que permitirán realizar otros nuevos.

Aún hoy en día, en algunos campos, las explicaciones de los científi cos no coinciden plenamente con las observaciones. La ciencia está siempre en busca de mejorar teorías y experimentos más precisos. La construcción del conocimiento se hace cada día en todo el mundo, algunas veces movida por la curiosidad humana y otras más por la necesidad de resolver proble-mas que aquejan a la sociedad.

Actualmente, muchos científi cos trabajan para encontrar la forma de pro-ducir energía eléctrica que no dañe el medio ambiente y que se asegure el suministro a las futuras generaciones.

Conexión

En 1971, el comandante de la misión Apolo XV, David R. Scott, llevó hasta la superfi cie de la Luna un martillo y una pluma, y como homenaje a Gali-leo dijo:

“Una de las razones por las que es-tamos aquí, tiene que ver con un ca-ballero llamado Galileo, quien hace mucho tiempo hizo un importante descubrimiento acerca de la caída de los objetos”.

El astronauta dejó caer al mismo tiempo ambos objetos, los cuales to-caron el suelo lunar al mismo tiempo. El comandante exclamó en tono de broma: “¿Qué les parece?, ¡el señor Galileo tenía razón!”

En la siguiente página puedes encontrar más información sobre misiones espaciales que se han logrado gracias al conocimiento científi co.

http://www.lanasa.net/C

ierre

Para concluir

Reúnete con otro compañero y juntos contesten las siguientes preguntas.

Si dejan caer al mismo tiempo una hoja de papel extendida y una moneda, ¿cuál llegará al suelo primero? Argumenten su respuesta.

Si comprimen la hoja de papel y vuelven a soltar los dos objetos, ¿qué sucedería? Argu-menten su respuesta.

¿De qué manera pueden comprobar sus argumentos? Imagínense que viven en la época de Aristóteles. ¿Cambiarían sus argumentos? ¿En qué les ayudaría lo que saben sobre el trabajo de Galileo para demostrar sus

ideas? Realicen lo necesario para comprobar sus teorías. Compartan con el grupo sus ex-

periencias.

Yo decido

Encontrar una solución para evitar, frenar o revertir el calentamiento global ha sido una de las arduas ta-reas de los científi cos. Hasta el mo-mento es una lucha en la que cada ser humano debe contribuir.

¿Qué consecuencias para la vida ge-nera el calentamiento global?

¿Tú qué haces para ayudar a combatir el calentamiento global?

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Conexión

Sugerencias de utilización práctica y pertinente de recur-sos bibliográfi cos multimedia o computacionales vincu-lados a los contenidos trabajados, como herramienta para el aprendizaje.

Yo decido

Te orienta hacia la toma de decisiones informada so-bre muchos de los problemas de contaminación am-biental, desarrollo sustentable y de la salud.

Proyecto

Figura 1.85. Etapas del proyecto.

Reúnanse en equipo para desarrollar uno de los dos temas que se les presentarán.

Deberán organizar y realizar el proyecto a lo largo de todo el bimestre y difundirlo en las dos últimas semanas del mismo.

Para realizar el proyecto deberán seguir cuatro etapas generales: planeación, desarro-llo, comunicación y evaluación (fi gura 1.85).

1. Planeación1.1. Elaboración de un plan de trabajo.1.2. Seleccionar el tema del proyecto.1.3. Formular una hipótesis.1.4. Identifi car las herramientas necesarias para realizar las actividades (formular

entrevistas, realizar visitas a lugares de interés, etcétera).

2. Desarrollo2.1. Recopilación de información (mediante consultas bibliográfi cas, electrónicas

y a través de entrevistas o encuestas, etcétera).2.2. Organizar y analizar la información recopilada (registrarla en fi chas de trabajo,

reportes o notas).2.3. Obtener el resultado (respuesta de la pregunta) y verifi car o corregir la hipó-

tesis planteada.2.4. Seleccionar el formato del producto fi nal (puede ser la elaboración de un ex-

perimento, la construcción de un dispositivo, una presentación, elaboración de un documental o material bibliográfi co, etcétera).

2.5. Elaborar el producto fi nal, si es un objeto, o prepararlo, si es un evento.2.6. Elaborar las herramientas de difusión.

Planeación

Comunicación

Desarrollo

Evaluación

Proyecto: imaginar, diseñar y experimentar para explicar o innovar

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1.1. Para elaborar el plan de trabajo ordenen los pasos que seguirán en el proceso en una tabla como la siguiente. Utilicen un calendario para programar el tiem-po que le dedicarán a cada uno de ellos.

Recuerden que para alcanzar un objetivo común es de gran ayuda contar con una ac-titud de disposición para el trabajo colaborativo. Distribuyan el trabajo de tal manera que todos participen como responsables de una parte del proceso, aprovechando las ventajas y habilidades de cada miembro del equipo.

Cuadro 1.1. Plan de trabajo del proyecto.

Fase Fecha Responsables

1. Planeación

Selección del tema del proyecto

Formulación de la hipótesis

Identifi cación de herramientas

2. Desarrollo

Recopilación de la información.

Organización y análisis de la información

Obtención del resultado

Selección del formato del producto

Elaboración del producto fi nal

Elaboración de las herramientas de difusión

3. Comunicación

Difusión de la presentación del producto fi nal

Presentación del producto ante la comunidad

4. Evaluación

Realización del informe o sesión de discusión

Etapa 1: Planeación

3. Comunicación3.1. Difundir el evento para la presentación del producto fi nal.3.2. Presentar el producto ante la comunidad.

4. Evaluación4.1. Elaborar un informe escrito o realizar una sesión de discusión que incluya la

valoración de los logros, difi cultades y aciertos que tuvieron a lo largo del pro-yecto, así como de los conocimientos, habilidades y actitudes que pusieron en práctica y que adquirieron.

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Al fi nalizar cada bloque encontrarás:

» ProyectoIncluye opciones que permiten el desarrollo, integración y aplicación de los aprendizajes esperados y las competencias mediante un trabajo que aborda una problemática de tu interés.

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Lee el siguiente reactivo y registra tus respuestas en tu cuaderno.

Después de recopilar información durante 16 años del movimiento de algunas estrellas localizadas en el centro de la Vía Láctea (fi gura 5.47), el investigador Reinhard Genzel y su equipo presentaron los resulta-dos de su investigación: en el centro de la galaxia hay un hoyo negro.

De manera independiente, la astrónoma Andrea Ghez también llegó a la conclusión de la existencia de este cuerpo en el centro de la galaxia.

Centro de la galaxia

Figura 5.47. Galaxia espiral.

9. Si los hoyos negros no se pueden observar directamente con ninguno de los aparatos hasta ahora diseñados, ¿cómo es posible detectarlos?

10. Escribe Verdadero o Falso según sea el caso.

A En la astronomía, deben pasar más de 10 años para que se concluya una investigación.

B El telescopio Hubble es un telescopio colocado en la cima de una montaña muy alta.

C Para tener resultados confi ables es necesaria la siste-matización de los datos.

D La investigación científi ca es una actividad donde varias personas trabajan en conjunto.

11. ¿Qué debieron hacer Reinhard Genzel y su equipo con los datos que obtuvieron en las observaciones?

A Sumarlos y acomodarlos en tablas.B Analizarlos para llegar a una conclusión.C Publicarlos para que otros investigadores los analicen.D Escribir un ensayo sobre lo que creen que representan.

12. ¿Cuál es una de las principales herramientas para investigar los cuerpos celestes?

A Los periscopios B La espectroscopiaC La atmósfera D Los planetas

Evaluación tipo PISA

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Lee el siguiente reactivo y registra tus respuestas en tu cuaderno.

Los satélites artifi ciales que or-bitan la Tierra proporcionan in-formación sobre nuestro pla-neta en diversos aspectos. Por ejemplo, los satélites TOPEX/Poseidón y Jason-1 tienen como objetivo monitorear el compor-tamiento de las aguas en los océanos (fi gura 5.48).

Por medio de imágenes satelitales se puede tener un panorama más completo de al-gunos fenómenos climáticos que ocurren en nuestro planeta, así como explorar regio-nes de difícil acceso de manera física, por ejemplo, de desiertos, cadenas montañosas y selvas.

Satélites

13. Escribe Verdadero o Falso según sea el caso.

A El desarrollo de la tecnología de los satélites artifi cia-les requirió de la ciencia.

B El análisis de los datos enviados a la Tierra por los satélites se facilita gracias a las computadoras.

C La ciencia se desarrolló a partir de los satélites artifi -ciales.

D Sin los satélites artifi ciales no sería posible realizar investigaciones climáticas en la Tierra.

14. Los detectores de ondas infrarrojas no existirían de no ser por:

A El electromagnetismo B La genéticaC La geografía D La anatomía

15. En un principio, se desarrolló la tecnología espacial para investigar el espacio exte-rior, pero ahora se utiliza esa tecnología para otras actividades. Escribe dos ejemplos de estas.

16. ¿Qué fenómenos se pueden prever gracias a los satélites artifi ciales?

A Crisis económicas B HuracanesC Huelgas D Temblores

Figura 5.48. Imagen satelital de luz infrarroja de la Tierra

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Bloque 1

Velocidad (magnitud):

V = dt

Donde V = magnitud de la velocidad, d = desplazamiento y t = tiempo de recorrido.

Ejemplo:

Una pelota se desplaza una distancia de 5 m en 2 segundos. ¿Cuál es la magnitud de su velocidad?

V = dt =

5 m2 s = 2.5

ms

Rapidez:

r = dt

Donde r = rapidez, d = distancia recorrida y t = tiempo de recorrido.

Ejemplo:

Una persona camina una distancia de 10 m en 20 segundos. ¿Cuál es su rapidez?

r = dt =

10 m20 s = 0.5

ms

Aceleración (magnitud):

a = v

t

Donde a = magnitud de la aceleración, v = cambio de la magnitud de la velocidad = v2 – v1, v1 = velocidad inicial, v2 = velocidad fi nal y t = tiempo en el que se dio el cambio de velocidad.

Ejemplo:

Un automóvil cambia su velocidad de 2 ms a 22

ms en 20 segundos. ¿Cuál es su acele-

ración?

a = v

t = v2 – v1

20 s = 22

ms – 2

ms

20 s = 20

ms

20 s = 1 ms2

Observa que longitudtiempo ÷ tiempo =

longitudtiempo ÷

tiempo1 =

longitudtiempo × tiempo =

longitudtiempo2

Formulario

Formulario

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Bloque 2

Segunda ley de Newton:F = ma

Donde F = fuerza, m = masa y a = aceleración.

Ejemplo:

Si un cuerpo con masa de 2 kg cae verticalmente, y se sabe que la aceleración de la gra-vedad es 9.8

ms2 , ¿con qué fuerza cae el objeto?

F = ma = (2 kg)(9.8 ms2 ) = 19.6 kg

ms2 = 19.6 N

Recuerda que la unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el newton, y que:

1 kg ms2 = 1 newton = 1 N

Energía potencial (energía almacenada):

Ep = mgh

Donde Ep = energía potencial, m = masa, g = aceleración de la gravedad y h = altura.

Ejemplo:

¿Cuál es la energía potencial de una lámpara de 1.5 kg que cuelga a una altura de 2 m?

Ep = mgh = (1.5 kg)(9.8 ms2 )(2 m) = (14.7 kg

ms2 )(2 m) = 29.4 kg

m2

s2 = 29.4 J

Observa que = (kg)(ms2 )(m) = (kg)(

ms2 )(

m1 ) = kg

m2

s2

Recuerda que la unidad de energía en el Sistema Internacional es el Joule, y que:

1 kg m2

s2 = 1 joule = 1 J

Energía cinética (energía del movimiento):

Ec = 12 mv2

Donde Ec = energía cinética, m = masa y v = rapidez.

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Fuentes de información

Para el alumno

Libros

¿Qué? Ciencia, Bookselling, España, 2007.

Barroso, Paz. El corazón de la Tierra, SEP: SM de ediciones, Biblioteca de Aula, 2002.

Biblioteca de la ciencia ilustrada, SEP: Fernández Editores, Biblioteca de Aula, 2002.

Brandan, María Ester. La radiación al servicio de la vida, Fondo de Cultura Económica, México, 2011.

Brian K., Williams. Faraday y la ciencia de la electricidad, Panamericana, 2007.

Claybourne, Anna. La historia de la ciencia, Usborne, USA, 2009.

Couper, Heather y otros. Big Bang, SEP: Autrey, Biblioteca de Aula, 2002.

Fierro Grossman, Julieta. La Astronomía de México, Lectorum, México, 2005.

García Barreto, José Antonio. Astronomía Básica, Fondo de Cultura Económica, México, 2000.

Gay García, Carlos. La Atmósfera, SEP: Santillana, Bliblioteca del Aula, 2002.

La ciencia platicadita, Libros, lectores y servicios, México, 2008.

Morrison, Ian. ¡La materia se rompe!, Mc Graw Hill, México, 2004.

Navarrete, Néstor. Atlas Básico de Tecnología, SEP: Parramón Ediciones, Biblioteca de Aula, 2003.

Pinna, Lorenzo. El clima, SEP: EDITEX, Biblioteca del Aula, 2002.

Pogan, Andrew. Fuerzas Físicas, SEP: Ediciones Internacionales S, Bliblioteca de Aula, 2003.

Stefani, Marta. Historia de la ciencia y la tecnología: la revolución científi ca, SEP: EDITEX, Biblioteca de Aula, 2002.

Torres, Silvia y otros. Nebulosas planetarias: la hermosa muerte de las estrellas, Fondo de Cultura Económica, México, 2009.

Viaje a las estrellas: de cómo (y con qué) los hombres midieron el Universo, Siglo XXI editores, Argentina, 2010.

Von Rebeur, Ana. La ciencia del color: historias y pasiones en torno a los pigmentos, Siglo XXI editores, Argentina, 2011.

White, Michael. Conversaciones con Isaac Newton, Ediciones Oniro, España. 2008.

268

SEC-Ciencias2 PL17.indd 268 11/14/12 3:20 PM

Videos

Carl Sagan (director). Cosmos (serie documental), Turner Home Entertainment, Estados Unidos, 1980.

El Universo de Stephen Hawking (serie documental), Public Broadcasting Service, Estados Unidos, 1997.

El Universo mecánico (serie documental), Instituto Tecnológico de California CALTCH eINTELECOM, Estados Unidos, 1985.

Referencias electrónicas

http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Cinetico-corpuscular/Cinetico_corpuscular1.htm

http://www.chavitos.snte.org.mx/?P=sospechososec&j=184

http://www.libroverde.cl/energia/enalternativas.htm

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/26/htm/arquitec.htm

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/44/htm/cargas.htm

http://www.nasa.gov/audience/forstudents/nasaandyou/home/index.html

http://www.tianguisdefi sica.com/jabon3.htm

http://www.tianguisdefi sica.com/penmag3.htm

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/23/htm/desarro.htm

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» Evaluación tipo PISAEste apartado incluye reactivos semejantes a los de la prueba PISA (Programa Internacio-nal para la Evaluación de Estudiantes), cuya fi nalidad es evaluar los conocimientos ad-quiridos y entrenarte en la resolución de este tipo de examen.

Al fi nal del libro encontrarás:

» Formulario

Este apartado incluye algunas fórmulas y ejemplos de su uso y se profundiza en la con-versión de unidades.

» Fuentes de información

Para el alumno

Referencias bibliográfi cas, electrónicas y videos que pueden apoyarte en el estudio de los bloques respectivos.

Para el maestro

Referencias bibliográfi cas y electrónicas donde el profesor puede encontrar mate-riales de apoyo para la clase.

Consultadas para

la elaboración de este libro

Además de las recomendadas para el maestro y el alumno.

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La descripción del movimientoy la fuerza

En este curso de Física identifi carás palabras que tienen un signifi cado diferente en esta materia que en lengua-je común, por ejemplo: energía, velocidad, peso, et-cétera. Además, aplicarás lo que has estudiado en tus cursos de matemáticas al expresar cantidades de una manera que no sea en números.

En este bloque estudiarás algunas propiedades del mo-vimiento de los cuerpos. Conocerás más acerca de las ideas que se tenían en la Antigüedad sobre el movi-miento de los cuerpos y su naturaleza, los distintos ti-pos de fuerza, cómo representarlas y algunos métodos gráfi cos para sumarlas.

Este curso de física también contribuirá a reforzar las competencias para la formación científi ca básica. Es-tas competencias forman parte del enfoque didácti-co, guardan estrecha relación con los propósitos y los aprendizajes esperados y contribuyen a la consolida-ción de las competencias para la vida y al logro del per-fi l de egreso.

Aprendizajes esperados

• Interpreta la velocidad como la relación entre des-plazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.

• Interpreta tablas de datos y gráfi cas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes movimientos a partir de datos que obtiene en ex-perimentos y/o de situaciones del entorno.

Competencias que se favorecen

• Comprensión de fenómenos y procesos na-turales desde la perspectiva científi ca.

• Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

• Toma de decisiones informadas para el cui-dado del ambiente y la promoción de la sa-lud orientadas a la cultura de la prevención.

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