BLOQUE IV: Tema 1: Aprovechamiento de la formación de imágenes en espejos y lentes

Bloque IV.- ¿ Cómo se transforman las cosas?

Tema 1: Aprovechamiento de la formación de imágenes en espejos y lentes

Ámbitos: el cambio y las interacciones; la tecnología

¿Por qué pudo verse Narciso en el agua? Los espejos son objetos que reflejan casi toda la luz que choca contra su superficie; debido a este fenómeno podemos observar nuestra imagen en ellos. ¿Alguna vez te has preguntado por qué cuando te miras en un espejo plano y en uno curvo tu reflejo es de distinta forma y tamaño?

Que puedas ver tu imagen reflejada en un espejo, en la superficie del agua, en una cuchara muy brillante, en una burbuja, en una esfera, en un espejo retrovisor de automóvil o en los que se encuentran en las tiendas comerciales se debe a una propiedad de la luz llamada reflexión. La luz es un conjunto de rayos ordenados llamados haz que viajan en línea recta. La reflexión es el cambio de dirección que experimenta el haz, al chocar con una superficie lisa y pulida como los espejos. Como habrás notado en la actividad anterior, el haz que incide en los espejos y que luego se refleja, forma dos ángulos simétricos o iguales: de incidencia y de reflexión. Por esto podemos ver las imágenes en ellos. Cuando la luz rebota hacia nuestros ojos nos permite ver las cosas, dentro del espejo, esto se llama imagen virtual.

Espejos planos y curvos

En los espejos planos, como los que utilizas en tu casa, la imagen reflejada puede observarse del mismo tamaño del objeto, aunque invertida: si frente a un espejo levantas la mano derecha, en tu reflejo levantas la izquierda.

Un ingeniero mirando por un periscopio en el centro de control de la nasa.

Los espejos se utilizan para elaborar instrumentos como los periscopios. Debido a la reflexión de la luz, la tripulación de un submarino puede ver lo que sucede por encima de la superficie del agua aun cuando se encuentra sumergido.

Ganso frente a un espejo plano.

Ganso frente a un espejo cóncavo.

Ganso frente a un espejo convexo.

Los espejos curvos son lentes con ambas caras esféricas reflectantes, el espejo cóncavo es la lente interior y el espejo convexo la exterior. La parte media es el centro de curvatura (C) o centro de la esfera, un rayo que pasa por C se refleja en la misma dirección. En un espejo cóncavo los rayos reflejados convergen en un punto llamado foco (F).

En el espejo convexo los rayos reflejados divergen, pero al proyectarse hacia dentro se unen en el foco. Por esto, la incidencia del haz es diferente en cada espejo, lo que provoca que las imágenes sean distintas.

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Aprovechamiento espejos

BLOQUE IV.- Tema 2: Importancia de la energía, su transformación e implicaciones de su uso

Bloque IV.- ¿Cómo se transforman las cosas?

Tema 2: Importancia de la energía, su transformación e implicaciones de su uso

Ámbitos: el cambio y las interacciones; la tecnología

Importancia de la energía

La energía se encuentra en todas partes, por ejemplo en los seres vivos, los alimentos, el agua y el viento. Los seres humanos hemos aprendido a extraerla de diversas fuentes y utilizarla mediante la tecnología.

Transformaciones de la energía Cualquier tipo de energía puede transformarse en otro, cumpliendo con la ley de conservación de la energía: por ejemplo, cuando la energía eléctrica pasa por el filamento de un foco produce luz y calor. Por otra parte, las plantas verdes que observas en tu localidad transforman la energía luminosa del Sol, mediante el proceso de la fotosíntesis, en energía para su desarrollo. Esta energía se almacena en un tipo de azúcar, la glucosa.

La energía se manifiesta de diferentes formas, provocando cambios en las cosas. Por ejemplo, la energía química de un cerillo se transforma en luminosa y en calorífica cuando se quema. La energía eléctrica que hace funcionar a algunos aparatos proviene de distintas fuentes, como el gas, el carbón o el petróleo, aunque algunas se usan más que otras. ¿Conoces el porcentaje de energía que proviene de estas fuentes? ¿Sabes qué problemas están causando al ambiente la explotación y el uso de estas fuentes de energía? Averígualo en la siguiente actividad.

Implicaciones en el ambiente de la obtención de energía a partir de diversas fuentes La energía que requerimos para cubrir nuestras necesidades como sociedad, la obtenemos de la combustión de carbón y combustibles fósiles como el gas natural y el petróleo, así como del movimiento del agua (energía hidráulica) y, en menor medida, de reacciones nucleares (energía nuclear) y de la biomasa. El consumo constante de estos recursos naturales ha podido satisfacer muchas necesidades humanas,

pero como consecuencia de la combustión, los niveles de emisiones generados han alterado la atmósfera. La transformación de los recursos provoca su agotamiento, erosión y desaparición de muchas especies. Se presenta un impacto al ambiente por los contaminantes generados, al combinarse con el aire, agua y el suelo al presentarse algún proceso natural como la lluvia. Ante la realización de las mismas prácticas paraobtener energía y la acumulación de cambios al ambiente, la población humana está expuesta al deterioro de ciertos aspectos durante su vida, como la salud.


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importancia de la energia

BLOQUE IV.- Tema 3: Aprovechamiento de la energía

Bloque IV.- ¿Cómo se transforman la cosas?

Tema 3: Aprovechamiento de la energía

Ámbitos: el cambio y las interacciones; la tecnología

La población va en aumento y por tanto requiere mayor energía para satisfacer sus necesidades. al generarse mas energía, también aumentan los daños ambientales. ¿que podemos hacer para resolver este problema?

Es muy importante que las personas ya no ocupen tanta la energía convencional (energía eléctrica).

Ya no hay que ocupar la energía eléctrica por que contamina mucho a nuestro planeta.

Es más conveniente que ocupen fuentes de energía alternativas. Las fuentes de energía alternativas nos ayudan mucho porque casi siempre utilizan recursos naturales y no contaminan tanto.

Algunas de las fuentes de energías alternativas son:

☻Eólica.

☻Hidráulica.

☻Biomasa.

☻Solar.

☻Hidroeléctrica.

Eólica:

Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.

Hidráulica:

Se denomina energía hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

Solar:

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.

Biomasa:

La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos. 

Hidroeléctrica:

En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.

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Aprovechamiento energia

BLOQUE III.- Tema 2: Importancia de las transformaciones temporales y permanentes de los materiales

Bloque III.- ¿Cómo Transformamos la Naturaleza?

Tema 2: Importancia de las transformaciones temporales y permanentes de la materia

Ámbitos: los materiales; la tecnología

Existen cambios que provocan que los materiales dejan de ser lo que antes eran. Estos cambios son permanentes, pues los materiales no pueden regresar a su composición original.

CICLO HIDROLÓGICO

El agua es la única sustancia presente sobre la tierra en cantidades importantes en sus tres estados:liquido, solido y gaseoso. Existen océanos llenos de agua y casquetes polares de hielo de kilómetros de profundidad, y una parte importante de la atmósfera es vapor de agua.  Este ciclo les sirve a los seres vivos debido a que la lluvia humedece los suelos, regula la temperatura ambiental y permite la recarga de los mantos y depósitos acuíferos como los lagos.

LA COMBUSTIÓN

Al quemar combustible se obtiene energía, pero también se liberan gases como el dióxido de carbono, que contamina el ambiente. De modo general, la combustión se puede representar de la manera siguiente:

Combustible + oxigeno - dióxido de carbono + agua + calor.

Se están produciendo nuevos avances tecnológicos, como la fabricación de vehículos eléctricos ,eléctricos de celdas solares, con el propósito de reducir el consumo de combustible que dañan el ambiente.

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Importancia de los materiales

BLOQUE III.- Tema 3: Aprovechamiento e Identificación del funcionamiento de las máquinas simples

Bloque III.- ¿Cómo Transformamos la Naturaleza?

Tema 3.- Aprovechamiento e identificación del funcionamiento de las máquinas simples

Ámbitos: los materiales; la tecnología

Los griegos desarrollaron algunas maneras de hacer mas fáciles ciertos trabajos. Puedes mover objetos pesados con poca fuerza pues existen maquinas simples que todos utilizamos de manera cotidiana. La rampa o plano inclinado es una maquina simple que facilita el trabajo de subir o bajar objetos pesados. Ejemplos de rampas so las construidas en lugares públicos para el desplazamiento de sillas de ruedas. 

Como en este caso, hay materiales que no se pueden partir fácilmente. Para hacerlo se utiliza una herramienta llamada cuna, que es una maquina simple. Consiste en una pieza de madera o metal en forma de prisma triangular. Una de sus aristas es filosa y se utiliza para dividir cuerpos sólidos. Ejemplos de de cunas son el cuchillo y el hacha. Cuando golpeas un tronco con un hacha, aquel se parte dos. La palanca es una maquina formada por una barra rígida que puede moverse libremente sobre un punto de apoyo fijo llamado fulcro. 

Mientras mayor sea la distancia entre el punto de apoyo y el lugar desde el que se le aplica la fuerza, mayor sera el peso que se pueda levantar. Dependiendo del tipo de palanca, la fuerza que se aplica puede aumentar o disminuir. Un ejemplo de palanca es un subibaja, donde uno de los participantes ejerce fuerza para levantar al otro. El tornillo es un cono en espiral que se usa para mantener unidos dos cuerpos, por ejemplo, dos piezas de madera. Para introducirlo, se realiza un movimiento de rotación al mismo tiempo que se ejerce fuerza hacia el interior. Cada vuelta hace que el tornillo penetre mas profundamente. 

Esa espiral que notas en el tornillo es un plano inclinado enrollado en el cono. Para introducirlo, se ejerce una fuerza pequeña que se multiplica en la espiral. Al tratar de sacarlo se ejerce una fuerza muy grande, pero la espiral la disminuye totalmente. Un uso muy común de la rueda es la polea. Una polea es una maquina simple que consiste en una rueda acanalada por la que se hace pasar una cuerda. Si se usa una o mas poleas se reduce la magnitud de la fuerza necesaria para levantar un peso.

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Aprovechamiento maquina simple

BLOQUE III: Tema 1: Relacion entre las propiedades de los materiales y su consumo responsable

Bloque III.- ¿Cómo Transformamos la naturaleza?

Tema 1: Relación entre las propiedades de los materiales y su consumo responsable

Ámbitos: Los materiales; tecnología

En la República Mexicana se generan cerca de 20 millones de toneladas de residuos (materiales de desecho) al año. Nuestro país se ubica en el quinto lugar de los países del mundo que más los producen. Eso quiere decir que cada mexicano, desde el recién nacido hasta el de mayor edad, produce 320 kilos de residuos, como promedio, al año. Sin embargo, no sólo es importante la cantidad de residuos que producimos, sino también su naturaleza. Por ejemplo, se produce mayor cantidad de residuos de papel y cartón que de pilas, pero la contaminación producida por estas últimas es mucho más perjudicial para el ambiente que los primeros.

Los plásticos biodegradables se elaboran con materiales que se incorporan al ambiente en menos tiempo y de manera más fácil, a diferencia de los plásticos comunes que contaminan el medio durante cientos de años.

El plástico y el papel son dos materiales diferentes a los que a menudo se les da el mismo uso. ¿Por qué decidimos utilizar papel o plástico en determinados casos?

Propiedades de los materiales

¿Qué hace diferentes a unos materiales de otros? ¿Por qué cada material tiene usos

distintos?

Aunque algunos materiales sean similares entre sí, no necesariamente poseen las mismas propiedades, y por ello no se les da el mismo uso. Por ejemplo, hay plásticos que son elásticos, como las bolsas del supermercado y las envolturas de diversos artículos, y otros que son rígidos como algunas refacciones para automóviles o bicicletas y las botellas de refresco retornables. Hay materiales que son quebradizos y otros que presentan mayor resistencia a quebrarse. También podemos encontrar algunos que permiten el paso del agua y otros que no la dejan pasar. Estas diferencias entre las propiedades de los materiales son determinantes para que cada uno de ellos sea usado para satisfacer necesidades particulares. Algunas de estas propiedades son la dureza, la resistencia (tenacidad), la elasticidad y la permeabilidad. 

La gente no siempre distingue correctamente estas propiedades por su nombre: por ejemplo, en ocasiones oímos decir que una tabla es más dura que una placa de vidrio. Sin embargo, esta afirmación no es cierta: la dureza es la propiedad que tienen los materiales de resistir el rayado y el corte en su superficie. Por ejemplo, la madera puede rayarse con facilidad, esto es, no tiene mucha dureza, mientras que es muy difícil rayar el vidrio. ¿Cuál de los materiales que se muestran en las imágenes de esta página es más duro? Por otra parte, la tabla de madera no se quiebra fácilmente, mientras que el vidrio sí lo hace, pues tiene menor tenacidad. La tenacidad es la propiedad relacionada con la resistencia de un material a ser deformado o quebrado cuando se le aplica una fuerza.

El vidrio es un material que reúne varias propiedades: es duro, impermeable pero poco resistente (tenacidad).

La madera es un material en el que se puede observar la resistencia

La elasticidad es la propensión de algunos materiales a recobrar su forma original después de que han sido deformados. Por último, la permeabilidad es la capacidad de un material para permitir que un líquido pase a través de él sin que se altere su composición. Por ejemplo, un trozo de tela de algodón permite el paso del agua, incluso en forma de vapor. La ropa de este material permite que transpiremos sin acumular líquidos en nuestra piel. Otros materiales, como la cerámica, no permiten el paso de los líquidos y se conocen como impermeables.


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Relación y consumo responsable

BLOQUE II.- Tema 3: Relación de la contaminación del aire con el calentamiento global y el cambio climático

Bloque II.- ¿Cómo Somos los Seres Vivos?

Tema 3: Relación de la contaminación del aire con el calentamiento global y el cambio climático

Ámbitos: La vida; el ambiente y la salud

Respirar el aire para tomar oxígeno es un acto tan cotidiano que quizá nunca hayas pensado que no podrías realizarlo sin la atmósfera. Tú sabes qué es la atmósfera. Reflexionen y comenten la idea que tienen de este término.

La atmósfera es una mezcla de gases que rodea a la Tierra y que contiene elementos como: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y ozono, entre otros. La atmósfera regula la temperatura y el clima, lo que nos permite vivir, nos protege de los rayos ultravioleta y de posibles impactas de meteoritos, y es el medio por el cual viajan las ondas para la telecomunicación.

La atmósfera terrestre protege a la Tierra.

El oxígeno ayuda a realizar la combustión de sustancias, lo que libera energía calórica que puede aprovecharse para el funcionamiento de las máquinas. En el siglo xix, durante la llamada Revolución Industrial se comenzaron a utilizar máquinas a gran escala para aumentar la producción.

La energía que se necesitaba para hacer funcionar a las máquinas se extrajo principalmente de leña, luego ésta se sustituyó por carbón mineral y las máquinas se hicieron más eficientes, es decir, utilizando otros combustibles se obtenía más energía y se aprovechaba mejor. Actualmente se utilizan el petróleo y sus derivados como las principales fuentes de energía en nuestro planeta.

Al quemar combustibles se desprende un gas llamado dióxido de carbono (CO2). Cuando los rayos solares llegan a la Tierra, la calientan; el calor se disipa y la Tierra se enfría. El aumento en la producción de CO2 es un factor que provoca el calentamiento de la atmósfera y, por ello, el aumento general de la temperatura. El calentamiento atmosférico seguiráaumentando en la medida en que sigamos produciendo más dióxido de carbono.

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relación de la contaminacion