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47L ib ro para e l maest ro

¿Cómo trabajan los científicos?Propósito general de la secuencia y perspectivaEn esta secuencia se identifica el objeto de estudio de la Física y se analizan los métodos empleados por las personas que se dedican al estudio de los fenómenos físicos, como: la observación, la formulación de hipótesis, el diseño de investigación y la realización de la investigación. Se valora la importancia y la utilidad que tienen estos conocimientos para la humanidad.

Estos contenidos se enmarcan en las perspectivas de Naturaleza de la ciencia e Interculturalidad.

Plan de trabajoEn el plan de trabajo se incluye la siguiente información para cada actividad:

• Los contenidos conceptuales, en negritas.

• Las destrezas en rojo.

• Las actitudes en morado.

• El trabajo que el alumno desarrolla en la actividad, en azul. El alumno decide cuál o cuáles trabajos incluye en su portafolio. Usted puede sugerir aquellos que considere representativos de la secuencia.

• Los recursos multimedia con los que se trabaja en cada actividad.

• Los materiales que deben llevarse de casa o el trabajo realizado previamente.

secuencia inicial

SESIÓN Momento de la secuencia

Propósitos (conceptos, destrezas y actitudes)

Materiales necesarios o trabajo en casa

1Texto introductorio

Mostrar la natural tendencia humana a observar y buscar explicación a lo que sucede en su entorno.

Actividad de desarrollo UNO Identificar el método para realizar una actividad Lista de pasos para hacer una maqueta.

Texto de información inicialDescribir, mediante un ejemplo cotidiano, los métodos a seguir en una investigación.

2Actividad de desarrollo

DOS Identificar los fenómenos que se relacionan con la física Tabla de identificación.

Texto de formalizaciónDescribir el objeto de estudio de la Física y sus aplicaciones en la ciencia y la vida cotidiana.

3

Actividad de desarrollo

TRES Identificar los eventos físicos implicados en actividades cotidianas. Reporte de práctica.

Por grupo: Recortes de papel, bolsa de plástico.

Actividades de evaluación Resuelvo el problema

¿Para qué me sirve lo que aprendí?

Lo que podría hacer hoy…


secuencia inicial

10

Los seres humanos hemos tratado siempre de explicar los sucesos que ocurren en nuestro entorno y nos hemos peguntado: ¿cómo suceden?, ¿qué los provocan?, ¿cómo podemos aprovechar estos conocimientos para vivir mejor?

Desde las primeras sociedades, por ejemplo, el ser humano se planteó la pregunta: ¿por qué llueve? A lo largo del tiempo, se sucedieron mitos y explicaciones para explicar la lluvia. En la mitología nórdica, por ejemplo, se creía que llovía porque Thor viajaba en un carro jalado por cabras y, al agitar su martillo, producía truenos y rayos ocasionando así la lluvia que favorecía la agricultura.

Para los aztecas, en cambio, la lluvia se relacionaba con la adoración a Tláloc, por lo que erigieron un templo en su honor. Como de la cantidad de lluvia depende la abundancia de las cosechas obtenidas, la influencia de Tláloc en esa época era tal que los antiguos pobladores de Tenochtitlán creían que los seres que iban al paraíso terrenal eran aquellos que morían ahogados o fulminados por un rayo.

Como éstos, existen mitos y creencias sobre lo que percibimos de nuestro entorno, como el movimiento del Sol y los planetas, sobre el corazón y la sangre que corre por las venas, sobre las propiedades curativas de las plantas, entre muchos otros fenómenos naturales.

Explicar las causas de cuanto nos rodea ha sido una necesidad constante para todas las culturas a lo largo de su historia.

Para empezarlee el texto.

• Antes de la lectura, contesta: ¿qué observas en la imagen, además de la Monalisa?

sesión 1

Texto introductorio

¿Qué estudia la Física?

En cada una de las

actividades, se indica la

forma en que tú y tus

compañeros se organizarán

para realizarla: en forma

individual , en equipo

o en grupo .

Cuando observamos con cuidado, podemos descubrir detalles que antes no habíamos visto.

Fenómeno natural:

Manifestación de

procesos que ocurren

en la Naturaleza. En tu entorno ocurren múltiples hechos, a los cuáles buscamos dar explicación. Los aztecas, por ejemplo, atribuían el fenómeno de la lluvia a la acción del dios Tláloc.

El glosario define con

claridad las palabras y

términos científicos

utilizados en los textos.

SESIÓN 1 Antes de iniciar la sesión, puede comentar con sus alumnos las destrezas científicas que recuerdan haber aplicado en su curso de Ciencias I. Le sugerimos emplear como técnica una lluvia de ideas; para ello, puede consultar las pistas didácticas al inicio del Libro del Maestro.

Para empezarTexto introductorio

El texto muestra cómo a lo largo del tiempo, el ser humano ha buscado naturalmente, una explicación de lo que sucede en su entorno. De esta manera, se introducen las nociones de hecho y fenómeno.

5 Pregunte a sus alumnos si conocen la diferencia entre hecho y fenómeno.

• Antes de la lectura, contesta: ¿qué observas en la imagen, además del hombre?

1 Este ejercicio permite a los estudiantes recurrir a su percepción y darse cuenta de que si se observa con cuidado se pueden descubrir cosas nuevas. RL. Por ejemplo: Un perro.

Para cada actividad se presenta la siguiente información:

1. El propósito.

2. Las sugerencias generales para enseñar en Telesecundaria, que aparecen en un manchón como . Consulte el documento Cinco sugerencias para enseñar en la Telesecundaria para seleccionar la más adecuada.

3. Las sugerencias específicas para la actividad.

4. Las respuestas esperadas se marcan como RM: Respuesta modelo. Cuando la pregunta es abierta y acepta más de una respuesta se marca como RL: Respuesta libre. En este caso se ofrecen ejemplos de posibles respuestas o criterios que el alumno debe tomar en cuenta al dar su respuesta.


3 Pregunte a sus alumnos qué aprendizajes del curso de Ciencias I recuerdan y cómo los han aprovechado en su vida cotidiana. Pida a los alumnos que propongan ejemplos de lo que estudia la Física.

Manos a la obra

Nueva destreza empleada

Comente con sus alumnos las nuevas destrezas trabajadas en la secuencia. Puede proporcionar ejemplos de la vida cotidiana, cuándo alguien nos pregunta cómo identificar un objeto, la respuesta incluye reconocer su tamaño, color, forma, etcétera.

Actividad UNO

Identifica el método o procedimiento para realizar una maqueta.

El propósito de esta actividad es que los estudiantes construyan una primera aproximación de la noción de método o procedimiento, de una manera lúdica, sencilla y rápida.

5 Puede pedir a los alumnos que

compartan sus ideas, pegando su lista de destrezas en un lugar visible del salón.

1 No espere una respuesta única o correcta. Los alumnos pueden hacer aproximaciones. Los científicos utilizan, como parte de un método o procedimiento general, diferentes destrezas como: plantear una pregunta, observar, medir, registrar datos, calcular, analizar resultados y elaborar conclusiones. RL Por ejemplo: Lo hacen a través de observaciones detalladas, reportes de investigación, artículos, modelos, etc.

IICIENCIAS

11

Lo que pienso del problemaResponde en tu cuaderno:

1. ¿Qué método emplearías para realizar tu investigación?

2. ¿Cuáles serían las etapas?

3. ¿En qué orden las realizarías?

4. Menciona tres fenómenos que estudia la Física.

Manos a la obra


Identificar: Reconocer las características

o propiedades de organismos, hechos,

materiales o procesos.

En este recuadro encontrarás

las nuevas destrezas y

actitudes que desarrollarás

al trabajar las actividades

de la secuencia.

Para la feria de ciencias en tu escuela, has decidido participar en la sección de Física e investigar sobre las diferentes formas en las que se encuentra el agua a lo largo de su ciclo en la Naturaleza. Tu maestro te ha pedido presentar un mapa conceptual sobre el procedimiento que seguirás para investigar este tema, y explicar: ¿Por qué consideras que tu tema lo estudia la Física?

Comenten: ¿Qué fenómenos mencionados en el texto son estudiados por la Física?

En el curso de Ciencias I. Énfasis en Biología estudiaste algunos fenómenos y procesos relacionados con los seres vivos, el cuerpo humano y el ambiente, y cómo estos fenómenos se relacionan con nuestra vida personal y social. En esta secuencia, identificarás el objeto de estudio de la Física y reconocerás las destrezas empleadas por las personas que se dedican al estudio de los fenómenos físicos. Valorarás la importancia y la utilidad de estos conocimientos para la humanidad.

Consideremos lo siguiente…A continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.

Aquí se presenta una breve

explicación de los temas que

trabajaste con anterioridad,

lo que aprenderás en esta

secuencia y su utilidad en la

vida diaria.

Actividad UNOIdentifica el método para realizar una maqueta.

1. Antes de iniciar, comenta en tu cuaderno: ¿cómo explican las ciencias lo que sucede en el entorno?

2. Analiza la siguiente situación:

Tu hermano pequeño está haciendo una maqueta del Sistema Solar para la escuela y te ha pedido que le escribas en un papel los pasos que debe seguir para realizarla de la mejor manera, en el menor tiempo posible.

Consideremos lo siguiente…

Solución al problema: RM Los procesos de evaporación y condensación del agua, los estados de sólido, líquido y gas, son aspectos que estudia la física.

Lo que pienso del problema

1 Recuerde valorar diferentes respuestas

en esta sección, para que los alumnos se animen a reflexionar sobre el método científico. Permita que los alumnos expresen sus ideas iniciales.

Responde en tu cuaderno:

1. Los científicos utilizan métodos o procedimientos que facilitan el estudio de fenómenos u objetos de su materia. Los alumnos pueden dar muchas respuestas, pero siempre atenderán a ciertos pasos o destrezas que hayan realizado. Es importante que oriente a sus alumnos para que la respuesta sea dada en términos de la investigación científica. RL Por ejemplo: Buscar información, elaborar preguntas, formular hipótesis, etcétera.

2. Los alumnos pueden dar muchas respuestas que varíen en orden y número de pasos, lo importante es que sepan cuáles serían las destrezas que necesitan aplicar. RL Por ejemplo: Investigar o entrevistar a personas especialistas o relacionadas con el tema. Investigar en libros, revistas o internet. Aportar una solución.

3. RL Por ejemplo: Primero haría la investigación documental, luego las entrevistas, en tercer lugar el análisis de datos y por último la solución al problema o conclusiones.

4. RL Por ejemplo: La electricidad, el movimiento, la fuerza.


secuencia inicial

12

Texto de información inicial

¿Se perdió, se fugó o se lo llevaron los “robachicos”?¿Qué pasó con Pepito? De haber salido a la calle y preguntado al primer desconocido dónde estaba su hijo, la señora Godínez, estaría procediendo de una manera descabellada. Lo lógico es que ella y su familia, que son quienes mejor conocen a Pepito, opinen sobre su posible paradero. En otras palabras, ellos son los más indicados para plantar una hipótesis sobre el problema. (…)

-¿Será posible que el niño se haya perdido?- pregunta la abuelita.-Tenemos que averiguar dónde está Pepito- dice la hermana-, y luego le preguntaremos qué pasó.-¿Cómo haremos para encontrarlo?- inquirió el padre, acostumbrado a que su esposa sacara las castañas

del fuego. (…)-Por favor- dice la madre con gesto suplicante-, dejen de divagar, lo único necesario es que digan dónde

suponen que puede estar Pepito. -Ay, Dios mío- exclama la abuela-. Ha de ser que lo atropelló un coche o se lo llevaron los robachicos.-No sean tan pesimistas –apunta el padre-; me inclino a pensar que no viene por temor al castigo que le

prometí si traía malas calificaciones.-A lo mejor sacó puros “dieces” y se fue a festejar con sus amigotes- dice el hermano.-Vamos a ver –propone la señora Godínez-, la hipótesis de Alberto (el hermano de Pepito) es la más

descabellada de las tres, pues todos sabemos lo burro que es el niño y lo mal que se porta en la escuela. Lo del accidente parece difícil (…) El secuestro queda descartado (…)

-Es cierto -dice la hermana-; creo que mi papá tenía razón cuando dijo que Pepito tuvo miedo al castigo por sus malas calificaciones. (…)

-Bueno –dice Alberto-, tenemos una hipótesis, ¿y ahora qué?-Voy a buscarlo –dice el padre, caminando hacia la puerta.-Espera –ordena Luchita cogiéndolo del brazo-, ¿no crees que es más conveniente pensar con calma dónde

vamos a buscarlo?-Pues… en la escuela.-¿Pero no te das cuenta de que la escuela está cerrada a esta hora, viejo? Mira,

siéntate y vamos a planear cuidadosamente la búsqueda. Verás cómo ahorramos tiempo y esfuerzo.

-Mi jefa tiene razón –asienta Alberto-; yo creo que lo primero es hablar con Cirilo, el íntimo amigo de Pepito. (…)

3. ¿Qué procedimiento o pasos le recomendarías seguir y en qué orden?

Juanito, para hacer una maqueta podrías:

a) ___________________________________________b) ___________________________________________c) ___________________________________________d) ___________________________________________e) ___________________________________________f) ___________________________________________

intercambien sus opiniones sobre los pasos que sugirieron.

lean el texto. Durante la lectura, subrayen las destrezas que se llevan a cabo durante una investigación científica.

consulta en tu diccionario el significado de palabras como paradero.

2 Puede sugerir a sus alumnos que, antes de contestar, imaginen cómo harían una maqueta. Identifiquen los pasos y luego los escriban. RL

Intercambien sus opiniones sobre los métodos que sugirieron.

3 Cree un ambiente de confianza en el grupo, motivando a sus alumnos a expresar y escuchar con respeto sus opiniones.


El texto describe, a través de un ejemplo cotidiano, algunas destrezas de investigación científica, como: plantear una pregunta, observar, hacer una hipótesis, diseñar y llevar acabo la investigación.

Recuerde que un método es un conjunto de procedimientos y procesos que se aplican en distintas situaciones. Aquí se habla de destrezas cuando se aplican a las habilidades de observación, hipótesis, etc.. que se utilizan en la ciencia.

Comenten:

3 Invite a sus alumnos a encontrar situaciones cotidianas en las que podrían utilizar estas destrezas.


IICIENCIAS

13

En ese momento suena el timbre de la puerta. Es el padre de Cirilo que entra muy agitado y con preocupación reflejada en el rostro.

-Perdonen la molestia –dice el visitante-, ¿no está Pepito?-Precisamente íbamos a hablarle por teléfono a usted para preguntar

a Cirilo si sabía dónde está mi hijo –responde el señor Godínez.-En ese caso se confirman mis sospechas, el niño se fugó de la casa –dice el padre de

Cirilo-. Hoy noté que habían desaparecido de la tienda varias latas de sardinas, un paquete de pan y unas tabletas de chocolate. (…)

-Ahora recuerdo que Pepito hablaba de irse a Acapulco a ganar dinero moviendo la barriga para los turistas, cargando maletas y secuestrando pericos.

-Falta la tortuga, la resortera, la alcancía, y mi cantimplora –grita Alberto-. ¡Me expropió la cantimplora!

-No hay duda: se fugaron –exclama la señora Godínez-. Mire usted, don Cirilo, creo que lo mejor es que mi hijo Alberto vaya a la Terminal de los Autobuses Acapulqueños. Mientras mi mamá se queda aquí, nosotros vamos a la carretera, por si se les ocurrió viajar de “aventón”. Mi hija se irá a la tienda y todos nos comunicaremos con ella cada media hora para estar al tanto de lo que ocurra. Antes de irnos, sin embargo, conviene hablar por teléfono a la Patrulla de Caminos y a Locatel. ¿Les parece?

Está visto que la madre de Pepito es la única buena diseñadora de la familia Godínez. Ella ha conseguido hacer una descripción detallada y racional del proceso que habrá de seguirse para localizar a los niños fugados.

(…) El siguiente paso (…) consiste en llevar a cabo el plan de la señora Godínez.

Fuente: Arana, Federico. (2007). Método experimental para principiantes. México: FCE, pp. 21 - 25.

Comenten:

1. ¿Qué destrezas utilizó la familia Godínez para investigar el paradero de Pepito?

2. Si quisieran continuar resolviendo el caso de la desaparición de Pepito:

a) ¿Qué otras destrezas emplearían?

b) ¿En qué orden?

3. Describan cinco diferentes destrezas que se emplean en las ciencias.

Las ciencias y la comunidad científicaEn el año 240 a. de C., cuando la idea predominante en el mundo era que la Tierra tenía la forma de un disco plano, en Alejandría, Egipto, vivía el maestro Eratóstenes, quien había aceptado la idea de los griegos de que la Tierra era redonda, se formuló preguntas de investigación como: “¿Qué tan grande es?”, y decidió calcular cuán-to medía su circunferencia.

Había observado que la longitud de la sombra que proyecta un objeto varía según la hora del día y la época del año. También había recibido información que en Siena (hoy Assuan), el día del solsticio de verano a las 12 del día, los obeliscos no proyectaban ninguna sombra y se lograba ver el fondo de un profundo pozo; mientras que en Alejandría, el mismo día y a la misma hora, los obeliscos formaban una pequeña sombra, y no se lograba ver el fondo de los pozos. Así recabó diferentes datos, y fue tan sólo el principio de una investigación que realizó Eratóstenes, mediante el empleo de destrezas científicas.

La medida obtenida por Eratóstenes hace más de dos mil años fue de un poco menos de 40 mil kilómetros. Menos de 1,000 km de diferencia con la verdadera circunferencia de nuestro planeta.

Desde la antigüedad hasta nuestros días, las destrezas científicas se han aplicado en las investigaciones.

Conexión con Ciencias IRevisen las destrezas de investigación que aplicaron en el curso de Ciencias I, Énfasis en Biología.

Lo único necesario es que digan dónde suponen que puede estar Pepito.

1. RL Por ejemplo: Formulación de hipótesis, diseñar y llevar acabo la investigación.

2. a) RL Por ejemplo: Realizar inferencias, predecir, recabar información, analizar los datos, comunicar los resultados.

b) Cuando se sigue un método es importante tener un orden determinado que ayude a llevar la investigación de manera que se pueda cumplir el objetivo.

1 No espere una respuesta única por parte de los alumnos. Oriéntelos para fortalecer sus respuestas. RL

3. RL Por ejemplo: La observación es un proceso que se lleva acabo a través de los sentidos, para obtener información sobre lo que nos rodea; la formulación de hipótesis es el proceso mediante el cual se hace una suposición sobre lo que se obtendrá como resultado.


Reflexión sobre lo aprendido

RL Por ejemplo: Si se pierde un objeto en mi casa antes de llegar a una conclusión sobre qué pasó, podría suponer dónde dejé el objeto, pensar quiénes podrían darme información sobre el problema, preguntarles a estas personas y buscar en los lugares en los que podría encontrarlo, etc. En una investigación, las destrezas son importantes, puesto que guían nuestro estudio de una manera ordenada y metodológica.

Actividad DOS

Identifica los fenómenos que se relacionan con la Física.

El propósito de esta actividad es que los estudiantes relacionen los títulos de las películas con los fenómenos que estudia la física.

2 Puede sugerir a los alumnos que analicen con detenimiento los títulos que se les presentan, después podrán formular hipótesis sobre lo que trata la película, y de esta manera, podrán inferir las películas que tienen un tema físico. Aproveche la ocasión para preguntarles si han visto o conocen alguna película que se relacione con un fenómeno físico.

1. En el texto de formalización se menciona que la Física estudia los cambios en la materia sin que ésta cambie su composición. Por ello, los fenómenos que estudia la Física pueden ser, por ejemplo, el peso de una persona en la Tierra, la gravedad, la condensación del agua que cae en forma lluvia. 1

No espere una respuesta única por parte de los alumnos. Motívelos a reflexionar sobre las actividades que realizan cotidianamente en las que intervienen fenómenos físicos. RL

4. RM b, g, i, l.

secuencia inicial

14

Actividad DOSidentifica los fenómenos que se relacionan con la física

1. Antes de iniciar la actividad contesta: ¿Cómo identificas un fenómeno físico?

2. Analiza la situación:

En tu escuela van a realizar un ciclo de cine con temas científicos. Te encargan elaborar el programa, para lo cual tendrás que decidir qué películas se relacionan con fenómenos físicos.

3. Revisa los títulos de las películas del ciclo “El cine y la ciencia”:

a) “Trucos en la cocina: de la transparente clara al blanco sólido”

b) “Pilotos de aviones de papel”

c) “¡Fuego! ¿Por qué enciende un cerillo?”

d) “¿Por qué se regenera la cola de las lagartijas y nuestros dedos no?”

e) “Explosión de colores en los fuegos artificiales”

f) “Fábricas naturales de colores en la selva”

g) “¡Qué golazo! ¿A qué velocidad entró el balón?”

h) “Canto de ballenas: concierto submarino”

i) “Casas del futuro: luz solar que enciende focos en la oscuridad ”

j) “Cuando el destino nos alcance: La extinción de la vida en el planeta”

k) “De la super milpa al super elote”

l) “Cuerpos que flotan en el agua: ¿magia o ciencia?”

m) “¡Arañas gigantes!: Hilos superresistentes del futuro”

n) “Jabones quita-manchas, ¿cómo funcionan?”

4. Elabora y completa en tu cuaderno una tabla de las películas que crees que se relacio-nan con la física siguiendo el ejemplo:

Título Fenómeno que trata Ejemplo: ¿Cómo se transmite el sonido de

la música?Ondas sonoras

5. Completa la tabla siguiendo el ejemplo.


¿Qué utilidad tiene el comprender cada una de las

destrezas que se realizan en la vida diaria y

durante una investigación? Recuerda que tu

respuesta te servirá para resolver el problema.

Reflexión sobre lo aprendido.

Te invita a reflexionar sobre la

relación que hay entre el

resultado de la actividad y la

solución del problema.

Título Fenómeno que tratab) Ejemplo: ¿Cómo se

transmite el sonido de la música?

Ondas sonoras.

g) “Pilotos de aviones de papel”

RM La resistencia que ofrece el aire a la caída del cuerpo.

i) “¡Qué golazo! ¿A qué velocidad entró el balón?”

RM Velocidad de un objeto en movimiento.

i) “Casas del futuro: luz solar que enciende focos en la oscuridad ”

RM Percepción de la luz, la electricidad.

l) “Cuerpos que flotan en el agua: ¿magia o ciencia?”

RM Densidad.


Realicen lo que se pide:

2. Comenten:

a) Se pretende que los alumnos tengan una aproximación sobre el estudio de Física, por que lo pueden responder ideas como que la Física estudia la Física nuclear, las bombas atómicas. Oriente a sus alumnos y comente que la Física es la ciencia que estudia las interacciones de la materia que no afectan su composición y que estudia los fenómenos físicos. Esta idea se fortalecerá después del texto de formalización. RL

SESIÓN 2 Para terminar

Texto de formalización

El texto menciona algunos fenómenos que se estudian en la física y su aplicación en el desarrollo de la tecnología. Se integra lo revisado hasta ahora durante la secuencia.

3 Al finalizar la lectura, pida a sus alumnos que comenten si conocen o han escuchado acerca de los avances tecnológicos que se mencionan en el texto. Pueden realizar la siguiente experiencia: Si llegara en estos momentos al salón una persona que vivió en el siglo XIX, claro que es una suposición, ¿qué diferencias encontrarían en el mundo actual, con relación a lo que había en el siglo XIX? ¿Con qué tecnologías se contaba en el siglo XIX? ¿Cómo ha cambiado la forma de vida en función de ellas? Permita que expresen sus ideas al respecto.

IICIENCIAS

15


¿Qué estudia la Física?La Física, como un caso particular de la actividad científica, responde preguntas como: ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos cuando caen? ¿Cuáles son las fuerzas que permiten el movimiento del Sol y los planetas? ¿Cuáles son los efectos de las cargas eléctricas? ¿Cuáles son las fuerzas que mantienen estable a un puente? ¿De dónde proviene la energía que empleamos para movernos? ¿Por qué flota sobre el agua una tabla de madera?

La Física estudia los cambios en la materia sin que esta cambie su composición.

Para describir y estudiar los fenómenos naturales con precisión, la Física utiliza las Matemáticas, las gráficas y diferentes tipos de modelos.

De esta manera, se ha logrado conocer a qué velocidad viajan la luz y el sonido, las fuerzas que mantienen cada planeta del Sistema Solar en su órbita, el movimiento del agua en el océano, el tipo y la cantidad de energía que aportan los alimentos a los seres vivos, la fragilidad o dureza de diversos materiales y muchos otros conocimientos que revisarás durante este curso.

Los conocimientos de la Física se reflejan, frecuentemente, en avances tecnológicos que se incorporan con facilidad a nuestra vida diaria en un sinnúmero de artefactos, productos y servicios. Por ejemplo, la energía eléctrica nos facilita muchas labores en nuestras casas, radios y teléfonos nos permiten comunicarnos rápidamente, los juegos mecánicos como la rueda de la fortuna y la montaña rusa nos brindan esparcimiento.

Otros conocimientos físicos tienen aplicaciones directas en la medicina; por ejemplo, algunas personas viven mejor gracias a un minúsculo aparato insertado en su corazón, que lo hace contraerse. Otras aplicaciones hacen más eficientes algunas tareas; así, se han desarrollado tractores que permiten preparar grandes extensiones de terreno para la siembra en poco tiempo.

Realicen lo que se pide:

1. Intercambien sus respuestas.

2. Comenten:

a) ¿Qué estudia la Física?

b) ¿Qué tipo de fenómenos estudia?

Para terminarLean el texto.

• Antes de la lectura, contesta: ¿qué observas en la imagen, además del hombre?

Sabías que...Para contar el tiempo, los mayas tuvieron tres tipos de ciclos simultáneos. El ciclo Tzolkin, considerado el calendario sagrado, constaba de 260 días; el Haab de 365 y la Cuenta Larga de 1 millón 872 mil días. Con estos calendarios organizaban sus actividades cotidianas y religiosas, a la vez que registraban acontecimientos naturales y políticos.

El tiempo es un concepto físico que ha fascinado al ser humano desde las antiguas civilizaciones.

Herramientas que se emplean en el estudio de los fenó-menos físicos.


secuencia inicial

16

Actividad TRESidentifiquen los fenómenos físicos implicados en actividades cotidianas.

1. Van a necesitar:

a) Trozos de papel (recorten seis rectángulos de una hoja de papel).

b) Bolsa de papel o plástico.

2. Realicen lo siguiente:

a) Formen dos equipos.

b) Escriban en los papeles tres actividades cotidianas en las que consideren que interviene la Física. Por ejemplo: caminar, hervir agua, lanzar una pelota, subirse a un camión, prender la luz, escuchar el radio.

c) Doblen los papeles de tal manera que no se pueda leer lo que escribieron y deposítenlos en una bolsa. Revuelvan los papeles, agitando la bolsa.

d) Escojan a un integrante de cada equipo, quien deberá sacar un papelito de la bolsa y representar la actividad escrita.

e) Decidan qué equipo será el primero en identificar lo que se representa.

f) Cuentan con 30 segundos para identificar cada actividad. El equipo contrario deberá tomar el tiempo.

g) Si logran mencionar la actividad antes de que pasen 30 segundos, obtendrán un punto y la oportunidad de sacar otro papelito. De lo contrario, el otro equipo tomará el turno.

h) El juego acabará cuando ya no haya papelitos. El equipo ganador es el que obtenga más puntos al final del juego.

3. Comenten:

a) ¿Qué fue lo más interesante del juego?

b) De las actividades que identificaron, qué fenómenos físicos intervienen. Realicen un cuadro en el pizarrón.

c) Si tuvieran que investigar sobre alguno de estos fenómenos, ¿qué método seguirían?

Actividad TRES

Identifiquen los fenómenos físicos implicados en actividades cotidianas.

El propósito de la actividad es que los alumnos relacionen los conocimientos construidos sobre fenómenos naturales y fenómenos que estudia la física con las actividades cotidianas. 2

Actividad Fenómeno que interviene

Caminar RL Movimiento, desplazamiento

3. Comenten:

a) RL

b) 2 Fomente la participación de los alumnos en un ambiente de respeto a la diversidad de respuestas. RL Por ejemplo:

c) RL Por ejemplo: Para investigar sobre el desplazamiento:

i. Investigaría en fuentes bibliográficas lo que es el desplazamiento y el movimiento.

ii. Observaría un objeto en movimiento.

iii. Plantearía una hipótesis sobre cuánto se desplaza el objeto en un minuto, por ejemplo.

iv. Etcétera.


IICIENCIAS

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Lo que aprendimos

Resuelvo el problema

“Para la feria de ciencias en tu escuela, has decidido participar en la sección de Física e investigar sobre las diferentes formas en las que se encuentra el agua a lo largo de su ciclo en la Naturaleza. Tu maestro te ha pedido presentar un mapa conceptual sobre el método que seguirás para investigar este tema y explicar: ¿por qué consideras que tu tema lo estudia la Física?”

Para resolver el problema:

1. Identifica los pasos a seguir para investigar las formas en las que se presenta el agua a lo largo de su ciclo en la Naturaleza.

2. Elabora un mapa conceptual con los pasos identificados.

3. Contesta: ¿Por qué consideras que tu tema lo estudia la Física?


Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia sobre los métodos

que se emplean en las Ciencias Naturales. ¿Cuáles son las diferencias

con lo que piensas ahora?

En Resuelvo el problema expresas tu

solución al problema, al emplear los

conceptos y las destrezas que aprendiste.

AGUA

Seres vivos Compuesto Estados

es necesaria para es un cambia

Un mapa conceptual representa los diferentes conceptos y sus relaciones en un orden. Por ejemplo: conceptos principales y secundarios.

Para elaborar un mapa conceptual:

Identifiquen la idea, noción o concepto principal.

Escriban la idea principal en un recuadro que ubiquen en el centro de la hoja.

Debajo del cuadro principal, anoten las ideas, nociones o conceptos secundarios.

Tracen líneas que unan las ideas secundarias con la principal.

Lo que aprendimos



1. RL

2. Se presenta un ejemplo de mapa conceptual que pueden los alumnos elaborar. Por ejemplo:

3. RL Por ejemplo: Los procesos de evaporación y condensación del agua, los estados de sólido, líquido y gas, son aspectos que estudia la Física.

Investigación:Ciclo del agua

Observación:Cómo se

encuentra el agua en la Tierra

Hipótesis:El agua presenta distintos estados físicos a lo largo

de su ciclo.

Diseño de investigación:Investigación

Ubicar los lugares en donde encuentro el agua.Cómo es el agua: líquida ,

sólida, etc.Investigar: cómo cambia el

estado del aguaA qué se debe

Cómo es el ciclo del agua

Realizar la investigación


Al contrastar los alumnos sus ideas y conocimientos iniciales que construyeron durante la secuencia, podrán valorar los métodos y las actitudes con los que desarrollaron su aprendizaje. Por lo anterior, contribuye a que identifiquen qué hicieron para aprender. RL Por ejemplo: Aprendí que para realizar una investigación científica se emplean destrezas, que permiten la construcción de conocimientos.


secuencia inicial

18

¿Para qué me sirve lo que aprendí?se avecina la época de lluvia:

1. ¿Qué método utilizarías para captar el agua de lluvia?

2. ¿Dónde la almacenarías?

comenten:

1. ¿Qué pasos de investigación emplearías para diseñar tu colector y almacén de agua?

2. ¿En qué orden los llevarías a cabo? ¿Por qué?

En ¿Para qué me sirve lo que aprendí?

aplicas los conocimientos, destrezas o

actitudes que aprendiste.

Ahora opino que…si estuvieran en una situación similar a la de la familia Godínez, ¿qué retomarían de lo que aprendieron para resolver la situación?

• Escriban en su cuaderno:

1. Lo que retomarían.

2. Una reflexión sobre las ventajas y desventajas de utilizar destrezas de investigación para resolver problemas.

En ahora opino que… se plantea una

situación cotidiana, para que tomes

decisiones sobre aspectos relacionados

con los conceptos de la secuencia.


El propósito de la actividad es que los alumnos apliquen los métodos de investigación en un contexto relacionado con un fenómeno natural. Se evalúa la capacidad de los estudiantes para aplicar los conocimientos construidos a lo largo de la secuencia. Puede aprovechar esta actividad para incorporarla al portafolio de trabajo de los alumnos.

Se avecina la época de lluvia:

1. Los alumnos pueden tener varias respuestas, se espera que respondan con la aplicación de algunas destrezas de investigación.

2 RL

2. 5 Utilice el diccionario para consultar palabras como: abrevadero y aljibe. RL Por ejemplo, en cubetas, palanganas, abrevaderos, aljibes, contenedores, etcétera.

Comenten:

1. RL Por ejemplo: Para investigar sobre colectores de agua:

i. Investigaría en fuentes bibliográficas sobre sistemas de colección y almacenaje de agua de lluvia.

ii. Investigaría la cantidad de lluvia que cae al año en mi región.

iii. Calcularía la cantidad de agua que esperaría colectar y almacenar.

iv. Etcétera.

2. Oriente a sus alumnos para que el orden que den a su método sea operativo. Comenten que, en la ciencia como en la vida cotidiana, no hay una sola manera de hacer las cosas o de investigar. Lo importante es que los pasos seguidos y el orden en que se siguen permita lograr los objetivos. RL Por ejemplo:

i. Investigar en fuentes bibliográficas.

ii. Investigar la cantidad de lluvia que cae al año en la región.

iii. Calcular la cantidad de agua que esperaría colectar y almacenar.

iv. Diseñar el colector.

Ahora opino que…

Si estuvieran en una situación similar a la de la familia Godinez, ¿qué retomarían para resolver la situación?

• Escriban en su cuaderno:

Los alumnos podrán retomar algunos diálogos de la lectura para argumentar su respuesta. 3

Aproveche la segunda pregunta para generar un debate entre los alumnos. Utilice el pizarrón para anotar las ventajas y desventajas de las destrezas de investigación.


IICIENCIAS

19

Para saber más…1. Arana, Federico. (2007). Método experimental para principiantes: México: FCE.

1. Fraioli, Luca. (2004). La historia de la tecnología. México: SEP, Libros del Rincón.2. Talanquer, Vicente. (2003). ¿Ciencia o ciencia – ficción? México: SEP, Libros del

Rincón.3. Navarrete, Néstor. (2003). Atlas básico de tecnología. México: SEP, Libros del

Rincón.

1. Mural. Historia de la Física. 1997-2003. Universitat de Valencia. 23 de abril de

2007. http://mural.uv.es/sansipun/2. La Física hoy. Una aventura del saber. Universidad Autónoma de Madrid. 23 de

abril de 2007. http://www.fisicahoy.com/fisicaHoy/aventura/aventura.html

En Para saber más… se sugieren algunas lecturas

para complementar los conocimientos. Incluye libros

de la Biblioteca de Aula y de la Biblioteca Escolar

de la SEP, así como de Otros libros. Se incluyen

también Direcciones electrónicas.

Para saber más…

La consulta de los textos y páginas electrónicas recomendadas en esta sección, contribuyen a que los alumnos puedan profundizar y ampliar sus conocimientos acerca del tema revisado en la secuencia.

1. El libro muestra de manera sencilla y lúdica el método de investigación científica.

1. Muestra la historia del hombre a partir del invento de herramientas primitivas, hasta los avances de la tecnología moderna. Se recomienda reflexionar acerca del impacto social de la tecnología, desde un punto de vista histórico.

2. Mediante algunos ejemplos se reflexiona acerca de las características del conocimiento científico y se analizan relatos de ciencia ficción, como es el caso de los superhéroes. Es frecuente que lo que se ve en la televisión o en el cine se considere como real. Los ejemplos que se exponen propician el análisis desde el punto de vista científico, de situaciones de ficción.

3. Describe el funcionamiento y las bases científicas de algunos instrumentos y herramientas que forman parte de la vida cotidiana de las sociedades humanas. Propicia la reflexionar acerca de la aplicación de conocimientos científicos en instrumentos y herramientas de la vida cotidiana.

1. Este vínculo aclara por qué es importante entender los razonamientos que llevaron a la comprensión de diferentes fenómenos físicos.

2. Este vínculo proporciona elementos para comprender diversas áreas de estudio de la Física moderna y sus aplicaciones.

El movimiento.

La descripción de los cambios en la Naturaleza

BLOQUE 1


¿Realmente se mueve?Propósito y perspectivaEn esta secuencia se muestra el papel que juegan los sentidos, cómo la audición y la visión, para saber que algo se mueve.

Desde una perspectiva CTS, se abordan las aplicaciones prácticas de la percepción del movimiento.








secuencia 1




1Texto introductorio Describir la importancia de los sentidos en la percepción del

movimiento. ¿Cómo saber si algo se mueve?


UNODescribir el movimiento de un borrador.Intercambio de comentarios.

Por grupo: Borrador y cuadernos de notas.


Presentar las nociones de punto de referencia y de posición, para la percepción del movimiento.

2


DOSDescribir el movimiento de un objeto con base en el sonido y la luz que emite.Valorar el papel que juegan los sentidos en la percepción del movimiento.Reporte de práctica.

Escuchando el movimiento

Por equipo: objeto que emita un sonido constante, como reloj despertador o timbre; objeto que emita luz, como una linterna; cuaderno de notas.

Actividades de evaluación



Ahora opino que…

Lo que podría hacer hoy...


22

secuencia 1

Para empezar¿Cómo saber si algo se mueve?

Lee el texto.

• Antes de la lectura contesta: ¿Cómo te das cuenta que algo se mueve?

sesión 1

Texto introductorio

¿Realmente se mueve?

Desde los primeros días de vidapercibimos las cosas que se encuentran anuestro alrededor y sus cambios.Nuestros sentidos nos permitenidentificar estímulos que pueden serplacenteros, desagradables e inclusopeligrosos; nos permiten, por ejemplo,percibir el calor de un incendio pormedio del sentido del tacto y el olorcaracterístico que producen algunassustancias al quemarse.

A muy corta edad, somos capaces deubicar el lugar dónde se encuentran losobjetos y donde ocurren diferentesfenómenos. Cuando se le pregunta a unniño de dos años dónde está el Sol o laLuna, es probable que señale hacia elcielo.

Tanto los animales como los sereshumanos usamos, instintivamente,referencias para localizar objetos ; unade ellas es la posición donde nosubicamos, así, cuando alguien nos habla,sabemos que se encuentra atrás, a unlado o enfrente de nosotros. Si un objetoaparece en nuestro campo visual y luego desaparece, podemos asegurar que se movió. De la misma manera, unárbol, una casa o un edificio nos sirven para saber que se ha movido un camión frente a ellos.

En primaria aprendiste que los seres vivos poseemos órganos especializados para percibirdiferentes estímulos del ambiente. En esta secuencia de aprendizaje analizarás algunasde las funciones de los sentidos al advertir y describir algo que se mueve. Valorarás elalcance y las limitaciones de tus sentidos para ubicar la posición de un objeto.

Empleamos el lugar donde nos ubicamos para localizar objetos y constatar su movimiento.

SeSión 1 Para empezar

1 Antes de iniciar la sesión, pida a un

par de alumnos pasar al frente para hacer un ejercicio con el que captará la atención del grupo sobre el tema de la percepción del movimiento. Uno de estos alumnos cerrará los ojos y tendrá que adivinar de qué parte del salón proviene el sonido que emite su compañero mientras se mueve. Con este antecedente, mencione a sus alumnos que aprenderán a describir movimientos a partir de la información que perciben con los sentidos. De esta manera también podrán valorar las limitaciones de los sentidos para la percepción de movimientos muy rápidos o muy lentos.

El recurso tecnológico fortalece el contenido del texto.

El video ejemplifica la percepción del movimiento en una situación cercana a los alumnos.

4 Puede aprovechar el recurso para

reflexionar sobre la percepción a través de los sentidos.


Texto introductorio

1 La pregunta permite que los

estudiantes expresen sus ideas y experiencias previas en cuanto a su percepción del movimiento. Si lo considera conveniente, anote sus respuestas en un lugar visible para que las contrasten al final de la secuencia. RL


1. El propósito.




Propicie que los alumnos comenten acerca de los alcances y las limitaciones de los sentidos. Por ejemplo, el ojo humano no es capaz de ver cosas cuya longitud sea menor a un décimo de milímetro sin la ayuda de lentes adecuados o de un microscopio. Contribuya a que comparen los sentidos humanos con los de otros organismos, como los perros, que escuchan sonidos y detectan olores imperceptibles para los seres humanos.



No espere que sus alumnos resuelvan el problema; deje que imaginen posibles soluciones. La respuesta que le damos a usted le permitirá guiar a los alumnos adecuadamente durante las actividades.

Solución al problema: RM En Física, toda descripción de movimiento requiere relacionarlo a un punto de referencia determinado previamente. En la situación planteada, la percepción de ambos chicos es correcta, y la discrepancia surge de que cada uno de ellos eligió un punto de referencia distinto: el chico que afirma que el autobús en el que está es el que se mueve hacia delante, situó su punto de referencia en el autobús contiguo, mientras que el chico que dice que es el autobús contiguo el que se mueve, consideró su punto de referencia en el autobús que abordó.

Contesta en tu cuaderno:

1. Oriente a sus estudiantes a considerar todos aquellos sentidos que estén involucrados en la percepción del movimiento; no únicamente la vista. Sin embargo, coménteles que generalmente se determina el movimiento de un objeto viéndolo, es decir que lo siguen con la vista inconscientemente, sin darse cuenta de que giran su cabeza, mueven los ojos o cambian de lugar. RL Por ejemplo: Si observo que un objeto cambia de posición diré que se movió. También puedo escuchar un ruido y concluir que se movió, o en ciertas ocasiones, darme cuenta por medio de tacto.

3. RL Por ejemplo: Especialmente oído y la vista.

4. Puede comentar a los alumnos que, en principio, todas las personas percibimos el movimiento de la misma manera; la cuestión clave es determinar si hubo un cambio de posición apreciable. Las diferencias pueden surgir cuando se toma en cuenta el punto de referencia respecto al cual se determina dicho cambio de posición. Si dicho punto es diferente para cada quien, la percepción del movimiento lo será en consecuencia. Desde luego, las capacidades sensoriales de cada persona influyen también en su percepción. RL Por ejemplo: Todos percibimos el movimiento como el cambio de posición del objeto, pero pueden haber diferencias en personas situadas en lugares diferentes.

Manos a la obraEl propósito de esta actividad es que los alumnos describan el movimiento de un objeto, en este caso, un borrador, mediante el sentido de la vista.

1. 1 Permita respuestas plausibles a esta

pregunta previa a la actividad. Al final de la misma, contrástela con las conclusiones. RL Por ejemplo: Si miramos que un objeto cambia de lugar, es que se ha movido.

3. 1 En este punto, previo a la discusión

grupal de la actividad, permita que los estudiantes den su respuesta propia; pídales tan sólo que proporcionen un argumento a favor de la misma. Si le dicen que el borrador sí se movió porque cambió de posición en el salón de clases, pregúnteles si consideran que el borrador cambió de posición respecto al cuaderno. RL Por ejemplo: El borrador sí se movió porque cambió de posición en el salón de clases.

23

IICIENCIAS

Lo que pienso del problemaContesta en tu cuaderno:

1. ¿Cómo reconoces si algo se mueve o no?

2. ¿Qué sentidos empleamos para percibir el movimiento de un autobús? Describe cómosería la experiencia para cada sentido.

3. ¿Todas las personas perciben el movimiento de la misma manera que tú? ¿Por qué?

Manos a la obraActividad UNODescriban el movimiento de un borrador.

• Realicen la experiencia:

1. Contesten: ¿Cómo sabemos que algo se mueve?

2. Van a necesitar:

a) Cuaderno

b) Borrador

3. Elijan a un compañero para que realice lo siguiente:

a) Colocar un borrador encima de un cuaderno.

b) Sujetar el cuaderno con las manos sin que se mueva el borrador.

c) Caminar despacio en línea recta.

d) Que el alumno que caminó en la actividad responda: ¿Se movió el borrador?

Te encuentras a bordo de un autobús en una terminal. Hay varios autobuses alineados al tuyo y el de junto retrocede muy despacio. Tu compañero de asiento dice: “Hemos comenzado a movernos”. Sin embargo, para ti, tu autobús sigue en reposo ¿Quién tiene razón? ¿Cómo lo justificarías?


Describir: Reconocer y definir

con claridad las propiedades,

las características o el

funcionamiento de organismos,



nueva destreza empleada

Comente con sus alumnos la nueva destreza trabajada en la secuencia. En caso de que se les dificulte, proporcióneles ejemplos de la vida cotidiana que les permitan entender su significado; por ejemplo, cuándo alguien nos pregunta cómo se puede ir hacia cierto lugar, la respuesta es una descripción de la dirección que debería tomar; asimismo, podemos describir qué tanto se desplaza un coche o a que velocidad viaja.

Actividad UNO


24

secuencia 1


4. Comenten:

a) ¿Se movió el borrador? ¿Por qué?

b) ¿Qué referencia usaron para dar su repuesta?

Lean el texto. Pongan atención en cómo percibimos el movimiento usando los sentidos.

¿Cómo sabemos que algo se mueve?Imaginen que nos encontramos el mapa de un tesoro enterrado con las siguientes instrucciones:

“Colocarse en el mástil de la Plaza Mayor, caminar 500 metros hacia el este y 57 metros hacia el norte”. Eneste ejemplo, las instrucciones definen la posición del tesoro, y el mástil es el punto de referencia. Lasinstrucciones cambiarían si cambiamos el punto de referencia escogido. El punto de referencia lo empleamostambién para determinar si algo se mueve. Por ejemplo, para determinar si un automóvil se mueve, podemosmirar hacia el pavimento de la avenida, si el auto se aleja o se acerca a este punto, esto significa para nosotrosque el auto se mueve. Este punto fijado por nosotros es un punto de referencia. Podemos elegir, como puntode referencia, un punto cualquiera del espacio: una esquina del salón de clases, el centro del patio o la basedel árbol más próximo.

Empleamos principalmente la vista para percibir que algo se mueve, no obstante, como otros seres vivos,tenemos otras posibilidades sensoriales para localizar un objeto y percibir su movimiento. Por ejemplo, losperros, gracias a su desarrollado sentido del olfato, perciben si su amo se está acercando o alejando. Tambiénpodemos percibir el movimiento a través del sonido, la luz y el calor que emite un objeto que se mueve conrespecto a nosotros y saber si se está acercando o alejando. Hay sonidos característicos que nos indican si algoestá en movimiento. Por ejemplo, sin verlo, podemos percibir si un mosquito se acerca o se aleja de nosotros,por el sonido que emite cuando se acerca rasante a nuestra cara.

Existen movimientos muy rápidos o muy lentos que los sentidos no pueden detectar fácilmente. Porejemplo, no podemos ver el movimiento de las alas de un colibrí. No podemos apreciar, tampoco, cómo elcaudal de un río erosiona las rocas. Para detectar algunos de estos fenómenos recurrimos a instrumentos comoel cine o el video, que pueden mostrar, según nos convenga, más lento o más rápido un movimiento, y así,poderlo analizar.

4. Comenten:

a) 1 Oriente a los alumnos a fundamentar

su apreciación en cuanto a si hubo o no movimiento del borrador. Hágales ver que de entrada, los que afirman que sí se movió pueden tener tanta razón como los que afirman lo contrario, siempre y cuando indiquen el punto al cual están refiriendo el movimiento. RL Por ejemplo: El borrador sí se movió porque cambió de posición respecto al pizarrón, pero no se movió respecto al cuaderno, pues se mantuvo en la misma posición.

b) RM Utilizamos primordialmente nuestro sentido de la vista.


El texto presenta los conceptos de punto de referencia y posición, indicando cómo los sentidos juegan un papel importante para determinar el movimiento una vez que el observador fija un punto de referencia.

2 Al final de la lectura propicie que los

alumnos expresen ejemplos de diferencias en la percepción de las cosas u objetos al encontrarse en distintas posiciones respecto a determinados puntos de referencia.


25

IICIENCIAS

Nosotros percibimos los cambios y el movimiento por medio de nuestros sentidos.

En sus cuadernos mencionen dos ejemplos de movimientos que perciban mediante los sentidos de la vista y el oído.

• Indiquen en cada caso el punto de referencia.

En sus cuadernos: Mencionen dos ejemplos de movimientos que perciban mediante los sentidos de la vista y el oído.

RL Por ejemplo: 1. Un vehículo que pasa afuera se mueve respecto a nosotros, ya que escuchamos el ruido de su motor y el de sus llantas rozando el camino. Este ruido va cambiando conforme el vehículo se acerca y luego se aleja. El punto de referencia es el lugar en que nos encontramos. 2. Un insecto que vuela cerca de la ventana se mueve respecto a un punto de la misma ventana en el que nos fijemos. Sabemos que se mueve gracias a nuestra vista y nuestro sentido del oído, puesto que escuchamos el zumbido.

1 Para cerrar la sesión, se recomienda que los alumnos incluyan el reporte de la práctica de la Actividad UNO en su portafolio. Puede emplear la respuesta a la Reflexión sobre lo aprendido para evaluar el trabajo de la sesión.


26

secuencia 1

Actividad DOSEscuchando el movimiento

Describan el movimiento de un objeto a partir de la percepción del sonido que emite.

1. Comenten:

a) ¿Pueden detectar el movimiento de un objeto oyendo el sonido que emite?¿Por qué?

b) Mencionen tres ejemplos de lo anterior.

2. Van a necesitar un reloj despertador o un silbato.

3. Realicen lo que se indica:

a) Colóquense en un extremo del patio de la escuela.

b) Elijan a un compañero que, con el reloj o silbato sonando, realice lo siguiente:

i. Se aleje corriendo hacia el otro extremo del patio.

ii. Se acerque corriendo hacia ustedes.

iii.Permanezca inmóvil cerca del resto del grupo.

sesión 2

SeSión 23

Antes de iniciar la sesión, promueva la participación del grupo para retomar lo aprendido durante la sesión anterior. Puede pedir que respondan algunas preguntas como:1. ¿Cuál es el problema que se quiere

resolver?2. ¿Cómo podemos emplear la distorsión del

sonido o la luz para saber si un objeto se aleja o acerca?

Se valorará la importancia del punto de referencia para determinar el movimiento.

El interactivo permite la simulación de la percepción de un observador en un móvil a una velocidad constante, percibe el movimiento de otros móviles en torno a él.

4 Además, fomenta la participación y el

debate en el aula con la oportunidad de que los alumnos integren sus conocimientos y expresen sus ideas sobre el fenómeno observado. El recurso cuenta con instrucciones y sugerencia didáctica que se sugiere revisar antes de utilizarlo para un mejor aprovechamiento.

Puede utilizar el interactivo como complemento a la actividad.

1. Comenten:

a) Se sugiere puntualizar a los estudiantes que el sonido tiene dos cualidades esenciales, ambas perceptibles al sentido de la audición: su intensidad, es decir, qué tan fuerte o débil es, y su tono, es decir, qué tan agudo o grave es. Indíqueles que consideren estas cualidades en su respuesta. RL Por ejemplo: Sí, porque el sonido que emite un objeto en movimiento se escucha diferente en intensidad y tono cuando el objeto se acerca a nosotros respecto a lo que se escucha cuando se aleja. Lo más notorio es que cuando se acerca, su intensidad aumenta, y disminuye conforme se aleja.

b) RL Por ejemplo: El sonido de la sirena de un vehículo, como ambulancia, patrulla o carro de bomberos, aumenta su intensidad cuando se acerca y la disminuye cuando se aleja. Además, es más agudo al acercarse y más grave al alejarse.


27

IICIENCIAS


c) Pregunten al compañero que corrió: ¿Percibiste cambios en el sonido del silbato odel reloj?

d) Escuchen atentamente cómo son los sonidos que perciben cuando:

i. Se aleja o acerca el compañero con la fuente de sonido.

ii. Se encuentra fija la fuente sonora.

4. Comenten:

a) ¿En qué se diferencia el sonido del objeto cuando se aleja de cuando se acerca alobservador?

b) ¿Cómo es el sonido cuando la fuente sonora está inmóvil?

c) ¿Hay diferencias entre lo que percibe el grupo y lo que percibió el compañero quecorría? Expliquen su respuesta.

d) ¿Cómo se puede saber si algo se está moviendo a partir de la percepción de unsonido? Justifiquen su respuesta.

e) ¿Qué puntos de referencia se usaron en cada caso?

5. Elaboren en el pizarrón un breve textodonde expliquen cómo participa elpunto de referencia para la percepcióndel movimiento.

Para terminarLean el texto. Pongan especial atención en la representación del movimiento.


Ahora sabes que la manera en que percibes el

movimiento depende del punto de referencia, ¿este

conocimiento es útil para resolver el problema? ¿Por qué?

¿Cómo representar nuestra percepción de la Naturaleza?Para un observador inmóvil un objeto puede estar moviéndose y, al mismo tiempo, parecerque está en reposo para otro observador que está en movimiento. No es difícil pensar porqué la Tierra fue considerada durante mucho tiempo un punto de referencia fijo: laposición de la Luna y de las estrellas aparenta cambiar con respecto a un punto fijo de laTierra.

Existen distintas representaciones matemáticas del espacio y puntos de referenciadentro de éste. René Descartes ideó la primera de ellas para ubicar la posición de un objeto.Utilizó una recta numérica, en la que el cero se encuentra en su centro. Los númerospositivos se ubican a la derecha del cero y los negativos, a la izquierda, en intervalosiguales. La posición de un objeto se representa por un punto determinado en la recta, alque se simboliza con la letra x.

Por ejemplo, si un objeto se mueve, podemos denominar su posición inicial i y representarla con xi, de igualmanera su posición final f, se representa con xf.

Supongamos que un móvil se desplazó dos unidades desde su posición inicial. Para obtener estedesplazamiento se resta del valor de la última posición el valor de la primera, esto es, se calcula la diferenciade 2 – 0 que es igual a 2.

Para conocer cuánto se desplazó el objeto en términos matemáticos, restamos el valor xi del valor de xf.Esta diferencia la simbolizamos con la letra griega delta . Es decir,

x = xf - xi

René Descartes(1596-1650).

4. Comenten:

a) RM El sonido aumenta en intensidad y tono cuando el objeto se acerca y disminuye ambas características cuando se aleja.

b) RM No cambia ni en intensidad ni en tono; es constante.

c) RM El compañero que corre no nota ninguna diferencia en el sonido, ya que él se está moviendo junto con la fuente emisora del mismo.

d) RM Cuando una fuente emisora se mueve respecto a mí, se percibirán cambios en la intensidad y el tono del sonido. De no haber movimiento, el sonido se percibe igual.

e) RM En cada caso, todos los alumnos usamos nuestra posición actual como punto de referencia, ya sea que permaneciésemos inmóviles en el patio o nos correspondiera correr con el silbato. La diferencia sería que en el caso del grupo que no corrió, su punto de referencia estaba fijo, mientras que el punto de referencia del alumno que corrió se movió junto con él.

5. Recuerde a los estudiantes incluir las cualidades del sonido que varían cuando la fuente emisora se mueve respecto al oyente. RL


Las respuestas a esta actividad pueden desplegarse en las paredes del aula; al encontrarse a la vista del grupo, los alumnos pueden referirse a ellas cuando resuelvan el problema. RL Por ejemplo: Es útil porque ahora sé que es necesario poner atención en el tono del sonido del motor del autobus, para saber si se acerca o se aleja de mí sin necesidad de seguirlo con la vista.


El texto demuestra una forma de describir el movimiento, por lo que relaciona matemáticamente el concepto de punto de referencia en una recta numérica con la posición y la distancia de un móvil.

2 Se recomienda realizar una

recuperación grupal del texto.


28

secuencia 1

1 2 3

a

–3 –2 –1

B

x = xf - xi

xi = 0xf = 2x= 2 – 0

x = 2

Dado que nuestros sentidos nos proporcionan información limitada, las descripciones del movimiento o decualquier otro fenómeno físico necesitan ser tales que no dependan de quién las haga o cómo las haga, sino

que describan el comportamiento de los fenómenos físicos de la manera más generalposible. Es así como la representación matemática de un movimiento constituye unaherramienta indispensable para obtener información más precisa acerca del movimientode los objetos. La Física nos ayuda a hacer descripciones de fenómenos que ocurren enla Naturaleza desde cualquier punto de referencia, sin depender de la capacidadsensorial del observador.

El observador localiza desde 0al objeto en la posición x = 2.

consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como fenómeno.

conexión con MatemáticasRecuerda que la suma y resta de números negativos lo revisaste en la secuencia 25: Números con signo,de tu libro de Matemáticas i.

1 2–2 –1 0

x = 2 unidades

xi xf

x

en su cuaderno

1. Encuentren:

a) Para las dos figuras siguientes, el valor de la diferencia o elcambio de posición del auto con respecto al observador que seencuentra ubicado en 0. Apliquen la ecuación x = xf - xi.

En su cuaderno:

1. Encuentren:

a) Puede ayudar a los estudiantes a entender este concepto de cambio de posición pidiéndoles que cuenten sobre la recta cuántas unidades hay desde 3 hasta -3. RM La posición inicial del auto es x = 3 y la posición final del auto es x = –3. Por lo tanto, ∆x = –3 – 3 = -6; ∆x = –6. El cambio de posición es de 6 unidades hacia la izquierda.

Este vínculo es una buena ocasión para la revisión práctica de operaciones con números negativos. Se recomienda su consulta en caso de que este tipo de operaciones se les dificulte a los alumnos.


29

IICIENCIASb) El valor del cambio de posición de un autobús que se encuentra inicialmente en el

punto x = 3 y se mueve hasta el punto x = 7.

c) El valor de la posición inicial, si saben que el valor x es 10 y la posición final es 12.

d) La relación que existe entre el valor positivo o negativo (signo) de x, con elsentido del movimiento respecto al observador.

Intercambien sus opiniones sobre:

• ¿Cambiarían los valores x si se modifica el punto de referencia?

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema“Te encuentras a bordo de un autobús en una terminal. Hay varios autobuses alineadosal tuyo y el de junto retrocede muy despacio. Tu compañero de asiento dice: “Hemoscomenzado a movernos”. Sin embargo, para ti, tu autobús sigue en reposo ¿Quién tienerazón? ¿Cómo lo demostrarían?”

Para resolver el problema responde en tu cuaderno:

1. ¿Cuál o cuáles de tus sentidos se utilizan para ubicar la posición y el movimiento delautobús?

2. ¿Cuál es tu punto de referencia y el punto de referencia de tu compañero?

3. ¿Cómo puedes saber si se acerca o se aleja el autobús por medio de los sentidos?


Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia sobre cómo

detectar si un móvil se acerca o se aleja de ti. ¿Existe diferencia

entre lo que pensabas y lo que sabes ahora? Justifica tu

respuesta.

Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: ¿Cómo sabes que se mueve? en la programación de la red satelital Edusat.

b) RM El cambio de posición es de 4 unidades hacia la derecha y se calcula ∆x = 7 – 3 = 4; ∆x = 4.

c) RM La fórmula para calcular el cambio de posición es ∆x = xf - xi, así que al sustituir los valores tenemos que 10 = 12 – xi. Por lo tanto, al despejar: 10 + xi = 12; xi = 12 -10; xi = 2.

d) RM El signo negativo en ∆x implica que el cambio de posición se efectúa hacia la izquierda. El signo positivo en ∆x implica que el cambio de posición se efectúa hacia la derecha.


Se sugiere ejemplificar lo siguiente a los estudiantes: En el caso a, si el punto de referencia (el 0 en la recta numérica) se moviera a la posición que tiene actualmente el número 2, el automóvil partiría ahora de la posición x = 1 y llegaría a la posición x = −5. Aún así, ∆x = xf − xi; en este caso, ∆x = −5 −1 = -6 Es decir, la diferencia entre las posiciones inicial y final seguiría siendo de -6, o lo que es lo mismo, el auto avanzó 6 posiciones a la izquierda. RM No cambiarían, ya que la diferencia entre las posiciones inicial y final sería siempre la misma.

Lo que aprendimos



a) RM Utilizamos principalmente el sentido de la vista y el oído. Sin embargo, es posible que una persona de olfato sensible también pudiese inferir la posición y el movimiento por el olor que despiden los humos del escape, olor que se haría más intenso al acercarse y viceversa.

b) RM El compañero situó su punto de referencia en el autobús contiguo, mientras que el yo lo situé en el autobús en el que estoy.

c) RM Por medio de la vista, puedo saber que se acerca cuando la diferencia entre nuestras posiciones se hace menor respecto a un punto de referencia determinado. Además, observó que su tamaño aparente es gradualmente mayor. Lo opuesto sucede cuando el autobús se aleja. Por medio del sonido, si percibo que va aumentando su intensidad se acerca y si sucede lo opuesto, se aleja.

El video permite reconocer la capacidad de percibir el movimiento por medio de los sentidos, identificando los conceptos de punto de referencia y posición, mediante su representación matemática.

4 Puede aprovechar el recurso para sintetizar con sus alumnos los conocimientos construidos a lo largo de la secuencia. El recurso tecnológico integra el contenido de la secuencia.

Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: ¿Cómo sabes que se mueve? en la programación de la red satelital Edusat.


30

secuencia 1

¿Para qué me sirve lo que aprendí?¿Dónde estaría ubicado tu punto de referencia para que veas las siguientes situaciones?

1. La Luna aparece en el horizonte.

2. Un barco que se oculta en el horizonte.

3. Mientras viajas en autobús lees un anuncio inmóvil que está pegado en el interior delautobús.

• Justifica las respuestas en tu cuaderno mediante dibujos o esquemas.

Ahora opino que...sabemos de las limitaciones de los sentidos en la percepción de movimientos rápidos y lentos; ¿qué han hecho para superar estás limitaciones las personas que se dedican al estudio de los fenómenos naturales?

• Argumenten su respuesta.


El propósito de la actividad es resaltar la importancia del marco de referencia para determinar si un objeto se mueve o no y cómo lo hace.

¿Dónde estaría ubicado tu punto de referencia para que veas las siguientes situaciones?

1. RL El horizonte, porque la vemos más separada de él.

2. RM En la playa, porque, si fuésemos en el barco, éste nunca se ocultaría a nuestros ojos.

3. RM En el interior del autobús, porque, si el observador estuviese fuera, vería al anuncio moverse junto con el autobús.

• Argumenta las respuestas en tu cuaderno.

RL

Ahora opino que

Si lo considera pertinente, comente a los alumnos que las personas han recurrido al uso de tecnología para diseñar una gran diversidad de instrumentos de medición y registro de eventos, como cintas de medición, relojes, cronómetros, balanzas y termómetros, por citar unos cuantos, así como dispositivos para registro de sonido como grabadoras y reproductores de audio; así como para registro de luz, como cámaras fotográficas, cámaras de video, y proyecto-res, entre muchos otros. Aún así, no es posible diseñar un instrumento perfecto, pues así como nuestros sentidos tienen limitaciones, estos artefactos también las tienen. Lo importante es que algunos de ellos nos permiten, en efecto, observar movimientos demasiado rápidos o demasia-do lentos para ser percibidos correctamente por nuestra vista. RM Han utilizado cámaras de video que pueden grabar los movimientos con una velocidad modificada a la real, por ejemplo, los movimientos rápidos se registran a una velocidad menor, y viceversa. También es posible modificar la velocidad a la que observamos esos movimientos mediante proyectores que consigan los mismos efectos a los que nos referimos en el caso de las cámaras.


31

IICIENCIAS

Para saber más1. Braun, E. (2003). El saber y los sentidos. México: FCE, 151 pp.

1. Braun, Eliezer. El saber y los sentidos: la vista. ILCE. 26 de febrero de 2007. http://biblio-

tecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/htm/sec_6.htm. 2. Braun, Eliezer. ¿Para qué sirven los sentidos?: la vista. ILCE. 26 de febrero de 2007. http://

bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/073/htm/sec_4.htm3. Braun, Eliezer. El oído. ILCE. 26 de febrero de 2007. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/si-

tes/ciencia/volumen2/ciencia3/073/htm/sec_7.htm

Para saber más

La consulta de los textos y páginas electrónicas recomendadas en esta sección, contribuyen a que los alumnos puedan profundizar y ampliar sus conocimientos acerca del tema revisado en la secuencia.

1. texto puede clarificar cómo se percibe la realidad a través de nuestros sentidos.

1. Este vínculo describe el sentido de la vista.

2. Este vínculo describe como interactuamos con el Universo usando los sentidos. Se recomienda su consulta al inicio de la secuencia, si considera que los alumnos quieren ampliar sus conocimientos del Texto introductorio.

3. Este vínculo describe el sentido del oído.


¿Cómo se mueven las cosas?Propósito y perspectivaEn esta secuencia se describen y representan algunas variables del movimiento uniforme, así como las relaciones que se establecen entre ellas. De esta manera, los alumnos aprenden a diferenciar trayectoria de desplazamiento y rapidez de velocidad.

Desde una perspectiva de Naturaleza de la Ciencia, los estudiantes valoran la utilidad de los conceptos físicos como herramientas de conocimiento del mundo que les rodea.








secuencia 2





Describir las trayectorias y los desplazamientos de movimientos presentes en diversos fenómenos de la Naturaleza.

El Universo en movimiento

Actividad de desarrolloUNO Describir el movimiento de dos compañeros del salón. Mapa con trayectoria.

2


Comparar movimientos de personas y objetos mediante la representación de sus trayectorias y desplazamientos. Valorar la utilidad de los conceptos físicos en el mundo que nos rodea.


DOS Construir un modelo que describa la trayectoria, el desplazamiento y la velocidad de un móvil. Reporte de práctica.

De Cerritos a Villa Rica

Texto de formalizaciónDiferenciar entre rapidez y velocidad. Mostrar la representación gráfica de la relación entre la posición y el tiempo.


TRES Calcular la rapidez de un cuerpo en movimiento. Tabla de datos y gráficas de posición-tiempo.




Ahora opino que…


32

secuencia 2

Para empezarEl Universo en movimiento

Lee el texto.

• Antes de iniciar la lectura piensa en cinco movimientos que realizas en este momento.

sesión 1

Texto introductorio

¿Cómo se mueven las cosas?

el movimiento es parte de nuestra vida. Por ejemplo, la sangre circula por todo elcuerpo llevando nutrimentos y oxígeno a todas las células, tejidos y órganos, a través delas arterias. Los músculos y huesos de nuestros brazos y piernas nos permiten caminar,correr y jugar. Existen algunos organismos que realizan migraciones y se desplazan de unlugar a otro, como la mariposa monarca.

El movimiento también está presente en la materia inerte. Por ejemplo, un río correllevando piedras, lodo y materia orgánica desde las montañas hasta el mar, y el vientomueve las nubes de un sitio a otro. Incluso los continentes se mueven, aunque sudesplazamiento sea evidente sólo después de miles de años.

La Tierra gira sobre su eje cada 24 horas aproximadamente y, al mismo tiempo, sedesplaza alrededor del Sol siguiendo una trayectoria elíptica que se completa en 365días. Y eso no es todo: El Sol y los planetas que lo circundan, se muevenen una órbita

gigantesca alrededor del centro de la VíaLáctea. ¡Lo sorprendente es que estosmovimientos ocurren sin que nos demoscuenta¡ Por lo visto, todo el tiempo algo semueve dentro o fuera de nosotros.

consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como elíptico.

Es difícil encontrar algo que no se mueva en el Universo.

Ahora conoces los conceptos de posición, desplazamiento y distancia a lo largo de unarecta. En esta secuencia, conocerás qué es la trayectoria y el desplazamiento de uncuerpo cuando se mueve en un plano, así como la diferencia entre su rapidez y suvelocidad.Asimismo, representarás mediante gráficas de posición y tiempo el movimientode un objeto a lo largo de una recta. De esta manera, apreciarás la importancia dedescribir con mayor precisión cómo se desplazan los cuerpos en la vida cotidiana.

Hace 650 millones de años Hace 237 millones de años Presente

SeSión 1

1 Antes de iniciar la sesión, comente con

sus alumnos lo aprendido en la Secuencia 1. Oriente la conversación en torno a la necesidad de contar con herramientas más poderosas para estudiar, comprender y predecir cómo se desplazan, por ejemplo, los huracanes o los animales migratorios. Este conocimiento permite, entre otras cosas, tomar acciones de prevención frente a los desastres y protección de las especies, respectivamente. El texto introductorio aborda precisamente la importancia del movimiento en el Universo. Posteriormente, los alumnos plantean sus aproximaciones iniciales al problema, que consiste en encontrar la longitud, medida en pasos, de una trayectoria y del desplazamiento neto en una situación hipotética. El texto de información inicial contiene una tabla cuyo propósito es comparar los conceptos de trayectoria y desplazamiento, así como valorar la utilidad de los conceptos físicos en el mundo que nos rodea

Para empezar


4 El video presenta el movimiento de distintos cuerpos u objetos en la naturaleza, desde lo macroscópico hasta lo microscópico.

Puede aprovechar el recurso para evidenciar el estado de movimiento constante de los cuerpos.

Texto introductorio

El texto describe la presencia universal del movimiento; ejemplifica algunos movimientos que existen en el espacio exterior, en la Tierra y hasta los que tienen lugar en el interior del organismo.

2 Motive a los alumnos a la reflexión,

preguntándoles, por ejemplo, ¿qué sucedería con los días y las noches si la Tierra no rotara? La respuesta es que en un lado de la Tierra siempre sería de día y en el otro siempre sería de noche. Los habitantes de cada lado NO podrían distinguir entre día y noche, a menos que viajaran al otro lado. Hágalos reflexionar sobre las trayectorias curvas y rectas que sigue la sangre por su cuerpo. Puede orientarlos a que observen las venas de sus manos, brazos y piernas. Hágales planteamientos provocadores como: ¿Se imaginan un mundo sin movimiento?, ¿cómo sería?

• Antes de iniciar la lectura piensa en cinco movimientos que realizas en este momento.

RL Por ejemplo: Al cruzar la pierna, el que realizan sus órganos internos en ese momento, el de sus manos al escribir o su brazo al cambiar la hoja; incluso, la especie de barrido en zigzag que hacen sus ojos al seguir la lectura. Sin este movimiento preciso, no podríamos leer de la forma en que lo hacemos. La lectura china y la del medio oriente, utilizan otras trayectorias para la lectura.

3 Comente con sus alumnos el tema de la

secuencia: la descripción del movimiento uniforme. Para que ellos comprendan cuáles son las variables que lo definen, platique en torno a la necesidad de hacer mediciones de longitud y de tiempo, comparando distintas trayectorias. Utilice progresivamente en su vocabulario los conceptos que son fundamentales en esta secuencia: posición, trayectoria, desplazamiento, rapidez y

velocidad.


1. El propósito.






Recuerde no pedir a los alumnos la respuesta al problema en este momento; deje que imaginen posibles soluciones. La solución que damos a usted le permite guiar adecuadamente a los alumnos durante las actividades.

Solución al problema: RM 1) 1300 pasos. Una posibilidad de la representación de la trayectoria se encuentra a continuación. En verde se marca la trayectoria y cada rectángulo de la tabla representa 50 pasos. 2) El desplazamiento neto mide 400 pasos en dirección al Noreste. En la gráfica aparece en amarillo.3) Para obtener este tiempo, se debe calcular primero la velocidad que corresponde “al paso” mantenido durante las entregas. Esto es, Suponiendo que un paso mide 20 cm, o sea, 0.2 m, la velocidad sería de 520 m por hora, es decir alrededor de medio km por hora.Entonces el tiempo que se llevaría llegar a casa por el camino habitual llevando el mismo paso es:Al caminar menos distancia, el tiempo sería

menor. El tiempo equivale a 9 minutos.

Realiza en tu cuaderno lo que se pide:

1. Sugiera a sus alumnos observar el croquis de la figura, ubicando el punto de referencia en donde está la secundaria. Luego pueden comenzar a trazar su propio croquis. Pídales colocar la rosa de los vientos para orientarse y dibujar los pasos en dirección a las casas a visitar. RL Por ejemplo: El esquema solución del problema.

2. Se espera que los alumnos comiencen a contar los pasos. Es muy probable que sumen los pasos para obtener la distancia total recorrida de manera correcta, pero no espere que comprendan el concepto de desplazamiento neto, que suele confundirse con una suma aritmética de la longitud. RL Por ejemplo: 1390 pasos es la distancia total recorrida, y 400 pasos es la longitud del desplazamiento neto.

3. RL Por ejemplo: 3, las de las tres casas.

4. Seguramente aventurarán respuestas de tiempo, pero tendrán la intuición de que el camino habitual a su casa es más corto. Con esta respuesta pueden empezar a darse cuenta de que este camino no es la trayectoria de las entregas, sino otra cosa. Quizás alguno infiera que el desplazamiento tenga que ver con el camino más corto, lo cual es un buen comienzo. RL Por ejemplo: En 10 minutos.

Manos a la obra

Actividad UNO

El propósito de la actividad es aproximar al alumno a los conceptos de trayectoria y desplazamiento a partir de una demostración con dos compañeros del grupo. Los alumnos elaboran una descripción y analizan lo sucedido para intuir estos conceptos. 3

33

IICIENCIAS

Lo que pienso del problemaRealiza en tu cuaderno lo que se pide:

1. Representa en un dibujo el camino seguido para repartir invitaciones.

2. ¿Cuál sería en este caso, medida en pasos, la distancia total recorrida y cuál lamagnitud del desplazamiento neto?

3. ¿Qué dirección tuvo el desplazamiento neto?

4. ¿Cuántas posiciones intermedias reconoces en el mapa?

5. Caminando al mismo paso que para hacer las entregas, ¿en cuánto tiempo llegarías atu casa por el camino habitual, que es una en línea recta?

Manos a la obraActividad UNODescriban el movimiento de dos compañeros del grupo.

• Para ello, realicen lo siguiente:

Le has ofrecido a tu hermana que al salir de la escuela, puedes ayudarle a dejar tres invitaciones para su fiesta de quince años, aunque esto te desvíe un poco de tu camino habitual de la escuela a la casa. En las indicaciones, ella te escribe lo siguiente:

“En ninguna casa te detengas, sólo mete el sobre en el buzón. Por la calle Juárez, camina 200 pasos en dirección al sur. Allí está la casa 1. Después, caminas 450 pasos en dirección este y llegarás a la casa 2. La tercera y última casa se encuentra a 600 pasos al norte de la casa 2. Cuando termines, regresa a nuestra casa, situada a 150 pasos al oeste de la casa 3. Puedes hacer todo el recorrido en media hora si mantienes el mismo paso. ¡Gracias!”

1. ¿Cuál es la distancia total recorrida para entregar las invitaciones desde la escuela hasta tu casa? Dibuja la trayectoria.

2. ¿Cuál es la cantidad y la dirección del desplazamiento neto?

3. Si mantienes el mismo paso, ¿en qué tiempo llegarías por el camino habitual de la escuela a tu casa, que es una línea recta?

Consideremos lo siguiente…A continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante la secuencia.

NORTE

OESTE

450MI

CASA

350 C3

ESTE

300

250

200

150

100

50

Escuela 50 100 150 200 250 300 350 400 450

50

100

150

200 CI

250

300

350


1 Permita que sus alumnos expongan sus

predicciones iniciales. Lo primero que tienen que hacer es ubicar la secundaria y las casas en la ilustración que acompaña al texto del problema. Recuerde que al final de la secuencia los alumnos podrán darle respuesta en términos físicos, esto es, a partir de las nociones de trayectoria, desplazamiento y rapidez y de esta manera podrán evaluar lo que han aprendido.

5 Puede sugerir a los alumnos que anoten sus predicciones sobre el problema y las resalten con algún color.


34

secuencia 2


1. Comenten: ¿Qué se necesita para describir el movimiento?

2. Seleccionen a dos compañeros del grupo.

3. Ambos deben caminar de “gallo gallina” al poner la punta de un pie detrásdel talón del otro pie, desde el mismo punto inicial hasta un mismo puntofinal dentro de salón, por trayectorias diferentes.

4. Cuenten el número de pasos de ambas trayectorias y anótenlo en sucuaderno.

5. Elaboren en el pizarrón un mapa del salón visto desde arriba y dibujen latrayectoria de cada uno de sus compañeros.

6. Comparen la diferencia en el número de pasos empleados para cadatrayectoria.

comenten:

1. Sobre el mapa, describan cuál es la diferencia en el movimiento de cada unode sus compañeros.

2. ¿Cuál de las dos longitudes de las trayectorias, medidas en pasos, es la másparecida al desplazamiento? Expliquen.

3. ¿Qué nociones o conceptos utilizaron para describir el movimiento de uncuerpo? Escríbanlas en el pizarrón.

Lean el texto.

• Antes de la lectura respondan la pregunta del título del texto con un ejemplo.

Vínculo entre secuenciasRecuerda que el concepto punto de referencia lo revisaste en la secuencia 1: ¿Realmente se mueve?

¿Es lo mismo trayectoria que desplazamiento?Para describir el recorrido de la escuela a nuestra casa podemos dibujar el trayecto como una sucesión desegmentos. Si fuéramos avanzando por una carretera, ocuparíamos distintas posiciones, que podemos marcarcon puntos. La sucesión de estos puntos es nuestra trayectoria. Por ejemplo, una mosca puede moverse encírculos, por lo que su trayectoria es circular; la Tierra, por su parte, sigue una trayectoria elíptica al giraralrededor del Sol. Cada trayectoria tiene una longitud de trayectoria determinada, que no es otra cosa que ladistancia recorrida por el cuerpo en movimiento.

La trayectoria seguida por el camión desde Po hasta Pf está marcada con puntos grises. Ésta se forma por el conjunto de las posiciones sucesivas ocupa-das por el camión, desde el punto inicial hasta el punto final del recorrido. En este caso, la longitud de la trayectoria es mayor que la del desplazamien-to. Todas las posiciones están referidas a un punto que es el origen del punto de referencia utilizado en el que podría estar un observador.

0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 301

PoPf

DesplazamientoTrayectoría

Dos alumnas de segundode secundaria se muevenpor trayectorias diferentespara llegar al mismo lugardel salón.

Comenten:

Enfatice la posición del observador en cada caso, es deseable que los alumnos se den cuenta de que los compañeros que caminaron de gallo gallina ocuparon distintas posiciones y formaron trayectorias distintas.

1. RM Las trayectorias y el tiempo de llegada en cada caso.

3. RM La más corta, que es la rectilínea.

4. RM Posición, trayectoria, desplazamiento, tiempo.


El texto describe y compara movimientos de personas y objetos mediante la representación de sus trayectorias y desplazamientos. Esto permite a los alumnos aproximarse a los conceptos físicos asociados al movimiento. Presenta una clasificación del movimiento de acuerdo con la forma de su trayectoria.

5 Enfatice los conceptos que se ilustran en las figuras, sugiera a sus alumnos que analicen las ilustraciones, diagramas y esquemas del texto, para identificar cada una de las variables o magnitudes indicadas en el pie de figura.

Este vínculo permite consolidar el concepto de punto de referencia, revisado en la secuencia anterior.


35

IICIENCIAS

En su cuaderno:

1. Elaboren una tabla comparativa entre trayectoria y desplazamiento neto.

Trayectoria y DesplazamientoSemejanzas

Diferencias

2. Hagan un dibujo en el que el tamaño del desplazamiento neto de un móvil sea iguala la longitud de su trayectoria.

3. Dibujen dos trayectorias posibles de su casa a la escuela y tracen el desplazamientoneto.

Para distinguir cuando vamos de ida y cuando venimos de regreso por una carretera, hablamos de sentido de movimiento.

Por otra parte, si trazamos un segmento que una los puntos inicial y final de la trayectoria estaremosrepresentando el desplazamiento del objeto. Puedes darte cuenta que esta cantidad no depende de la forma dela trayectoria intermedia. Representa la distancia más corta entre las posiciones inicial y final, pero contieneotra información adicional: nos dice en qué dirección se movió el objeto al pasar de una posición a otra.Conviene dibujar el segmento como una flecha que apunta de la posición inicial hacia la posición final: nos dicede paso cuál es el sentido de movimiento.

F

A

Te podrás dar cuenta de que la longitud de la trayectoria es siempre mayor o igual al desplazamiento.Conocer la trayectoria de un objeto nos dice exactamente qué posiciones puede ocupar a lo largo de su

movimiento. Esto puede ser muy útil para estudiar, por ejemplo, los hábitos de algunas especies migratorias, ladiseminación de un medicamento por el torrente sanguíneo, o bien, para determinar la responsabilidad delconductor de un vehículo en un accidente, al considerar la evidencia de las marcas de las llantas sobre el pavimento.

Supongamos que los atletas salen del punto “A”, situado a 100 metros de la llegada, en sentido inverso de las manecillas delreloj, y llegan a la meta, marcada con “F”. En este caso, la distancia recorrida es 300 metros, en tanto que la magnitud deldesplazamiento es menor a 100 metros. En otras palabras, la longitud de la trayectoria es mayor a la del desplazamiento.


¿De qué te sirven los conceptos de trayectoria y desplazamiento para

resolver el problema?

Para mayor información sobre trayectoria y desplazamiento, consulten el Diccionario Oxford deFísica o alguna enciclopedia.

En su cuaderno:

1. Es conveniente que al terminar esta tabla se discutan las diferencias y semejanzas entre estos conceptos. Si lo considera necesario, pueden regresar a la lectura en cualquier momento. RM En la tabla.

2. RM El caso de una trayectoria recta, es equivalente al desplazamiento.

3. 5 Los alumnos pueden dibujar un

croquis con dos trayectorias e intercambiarlos. RL

RM El desplazamiento es la longitud recorrida por un cuerpo en línea recta desde el punto de inicio hasta el sitio de llegada. No toma en cuenta los puntos del recorrido, sino la longitud neta La trayectoria en cambio, es la suma de las longitudes debidas a la suma de los cambio de posición del un cuerpo Una se refiere a la distancia más corta entre dos puntos y el otro al trayecto que efectivamente sigue el cuerpo.

RM Ambas se expresan en unidades de longitud.

5 Para cerrar la sesión puede pedir a los alumnos que comparen los dibujos que elaboraron en la actividad anterior e intercambien ideas sobre la diferencia entre trayectoria y desplazamiento. Se sugiere evaluar los aprendizajes logrados en esta sesión con la tabla comparativa entre trayectoria y desplazamiento, y con las respuestas vertidas en la Reflexión sobre lo aprendido.


RL Por ejemplo: Para ir de mi casa a la escuela puedo hacerlo por varias trayectorias y llego al mismo lugar. Pero una de ellas es la más parecida al desplazamiento.

Esta consulta puede ser muy útil para aclarar la confusión que pudiera seguir existiendo en torno a estos dos conceptos.


36

secuencia 2

Actividad DOSDe Cerritos a Villa Rica

construyan un modelo que describa la trayectoria, el desplazamiento y la rapidez de un móvil.

i. Comenten: Describan dos trayectorias diferentespara ir a la escuela y digan cuál sería el desplazamiento neto.

ii. En el patio de la escuela, realicen la siguiente práctica.

1. Materiala) 4 cronómetros o relojes con segundero

b) Cuaderno

c) Lápiz

d) 40 metros de estambre u otro hilo grueso

e) Cinta métrica o metro

f) Cinta adhesiva

2. Procedimiento

• Imaginen que se van a trasladar de un poblado llamado Cerritos hasta otra ciudad denombre Villa Rica. Ahora:

a) Hagan una marca en el patio, ubicando a Cerritos como punto de referencia.

b) Dividan la longitud del estambre en cuatros segmentos o tramos de 10 m cada uno.

c) Marquen con cinta adhesiva cada uno de los segmentos: 10, 20, 30 y 40 m.

d) Coloquen el estambre sobre el piso simulando la forma de la trayectoria a su elección

e) Fijen con cinta adhesiva el estambre al suelo.

f) Escojan a cuatro cronometristas. Cada uno se ubica en cada una de las cuatro marcas.

g) Pida a un compañero hacer el recorrido sobre el estambre de la siguiente manera:

i. Caminando lento

ii. Corriendo

h) Tomen el tiempo que tarda el compañero en recorrer la distancia desde el punto departida hasta la posición del cronometrista. Para ello los cronometrístas deben arrancarsimultáneamente sus cronómetros.

i) Midan el desplazamiento entre Cerritos y Villa Rica.

j) Tomen el tiempo en que el compañero recorre esta distancia caminando y corriendo.

k) Anoten estos datos en la tabla.

3. Resultados

sesión 2

Tabla de resultados

Segmento Distancia Recorrida (m) Tiempo caminando (s) Tiempo Corriendo (s)1 10

2 20

3 30

4 40

Desplazamiento neto


construir un modelo: Utilizar

objetos o dispositivos, dibujar

esquemas o diagramas para

representar fenómenos naturales.


3 Comente con sus alumnos que cuando elaboramos un dibujo para explicarle a un carpintero cómo queremos que se construya una mesa, estamos construyendo un modelo de la mesa.

SeSión 2

5 Antes de iniciar la sesión, pueden leer nuevamente el problema y utilizar los esquemas del texto ¿Es lo mismo trayectoria que desplazamiento?, para ilustrar las diferentes trayectorias y posiciones que cada alumno tiene desde su casa a la escuela.

Mencione a los alumnos que esta sesión construirán un modelo de trayectorias entre dos ciudades e identificarán la diferencia cualitativa y cuantitativa entre rapidez y velocidad. Podrán analizar la representación gráfica de la relación entre la posición y el tiempo.

Actividad DOS

El interactivo permite manipular trayectorias que se presentan simultáneamente para establecer una relación entre la longitud de una trayectoria con el tiempo que tarda un objeto en completarla. Se presentan gráficas de posición y tiempo en donde se aprecia la relación directamente proporcional entre el desplazamiento y el tiempo.

4 Además, fomenta la participación y el debate en el aula con la oportunidad de que los alumnos integren sus conocimientos y expresen sus ideas sobre el fenómeno observado. El recurso cuenta con instrucciones y sugerencia didáctica que se sugiere revisar antes de utilizarlo para un mejor aprovechamiento.


Construyan un modelo que describa la trayectoria, el desplazamiento y la rapidez de un móvil.

El propósito de esta actividad es modelar el problema para encontrar su solución, así como favorecer el trabajo cooperativo para la medición y el registro de datos.

5 Comente con los alumnos la utilidad

de hacer una “simulación” para resolver el problema, orientando la conversación hacia el hecho de que un modelo es una representación de algo que no se puede estudiar en la realidad por ser muy complejo. Más adelante, en el Bloque 3 abordarán con mayor detalle el concepto de modelo. Por ahora esto es suficiente. Para cerrar el diálogo con sus alumnos, puede consultar las pistas didácticas.

RL Por ejemplo: 3. RL Por ejemplo: 1. RL Por ejemplo: 6. RL Por ejemplo: 3. RL Por ejemplo: 9. RL Por ejemplo: 5.RL Por ejemplo: 12. RL Por ejemplo: 7.

RM 40 m

2. Procedimiento

3 Organice a los alumnos de la manera que usted considere conveniente, pero monitoree el trabajo durante el procedimiento para elaborar el modelo y durante la recopilación de datos.

3. Resultados

3 Monitoree el trabajo de medición y

registro, sin sustituir el trabajo de los alumnos. Encontrarán dificultades al medir el tiempo, ya que se requiere sincronía entre el cronometrista y el encargado de dar la orden de salida. Pídales una aproximación para el uso de decimales cuando registren. Al terminar toda la actividad extiendan y midan con el metro las tres mangueras para que verifiquen la diferencia en sus longitudes.


37

IICIENCIAS


4. Análisis de resultados

a) ¿Cuál es la distancia en línea recta entre Cerritos a Villa Rica?

b) ¿Cómo se llama esta magnitud?

c) ¿En cuanto tiempo fue recorrida caminando y corriendo?

d) ¿En cuántos metros difieren la longitud de la trayectoria y el desplazamientoneto?

e) ¿Cómo podemos conocer la rapidez del compañero en esta experiencia?

f) ¿En cuál de los segmentos el voluntario se movió con mayor rapidez?

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de práctica en sus cuadernos.

Comenten los resultados obtenidos Para ello:

• Intercambien sus opiniones sobre:

a) La diferencia entre la longitud de la trayectoria y el desplazamiento.

b) ¿Cómo definirían la rapidez de un objeto?

c) ¿Cuál creen que sería la fórmula de la rapidez?

d) Menciona dos ejemplos de la vida diaria en la que la descripción del movimientosea de utilidad

Para terminarLean el texto.

• Antes de la lectura comenten: ¿Cómo definirían la velocidad de un objeto?

¿Qué más necesitamos para describir el movimiento?La rapidez y la velocidad son datos fundamentalespara describir el movimiento. Un objeto se mueve conmayor rapidez que otro cuando recorre la mismadistancia en menos tiempo, no importando hacia dóndese dirija.

Si medimos la longitud de la trayectoria de uncompañero que cruza el patio de la escuela corriendo,y la dividimos entre el tiempo que tardó en llegar,obtendremos su rapidez. En las competencias olímpi-cas, por ejemplo, los atletas más rápidos son capacesde recorrer 100 metros planos en menos de 10 segun-dos. Si dividimos 100m entre 10s, obtenemos un valorde 10 m

s , que es precisamente la rapidez.El valor de la rapidez promedio, que representare-

mos con la letra v, se calcula dividiendo la distanciatotal entre el tiempo empleado, lo que se puedeexpresar como v = d

t . En una carrera de 10 km, los atletas que llegan primero a la metatienen una rapidez media de 4.3 km

h.


3 La retroalimentación de resultados se vuelve una actividad muy enriquecedora para reflexionar sobre cómo se mide, registra y calcula un conjunto de datos. Utilice el pizarrón y haga esta tabla con todo el grupo.

a) RM 40 m.

b) RM Desplazamiento.

c) RL Por ejemplo: 12 y 7 segundos.

d) RL Por ejemplo: Dos metros.

e) RL Por ejemplo: Tomando el tiempo en cada caso.

f) RM En todos los segmentos recorridos por el voluntario que iba corriendo se tiene una rapidez mayor que con respecto al recorrido que se hizo caminando.

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de práctica en sus cuadernos.

El formato de presentación del reporte queda a criterio del maestro, quien seguramente encontrará el más adecuado a sus necesidades y las de sus alumnos. Sugiera a sus alumnos incluir este reporte en su portafolio, por lo que puede constituir un producto importante para la evaluación de la secuencia.

Comenten los resultados obtenidos Para ello:

• Intercambien sus opiniones sobre:

a) RM En la trayectoria, la longitud siempre va a ser mayor, a menos que sea una línea recta.

b) RL Por ejemplo: Por el tiempo que le lleva recorrer la misma distancia al comparar con otro cuerpo.

c) RL

d) RL Por ejemplo: En el transporte.

Para terminar


El texto proporciona más elementos para la descripción del movimiento. Presenta la diferencia cualitativa y cuantitativa entre rapidez y velocidad, así como la representación gráfica de la relación entre la posición y el tiempo. Emplea ejemplos cotidianos que después se formalizan en lenguaje matemático sencillo.

• Antes de la lectura comenten: ¿Cómo definirían la velocidad de un objeto?

Con esta pregunta se problematiza por primera vez la diferencia entre rapidez y velocidad. Permita que sus alumnos den sus aproximaciones. Se espera que aún no encuentren diferencia entre estos conceptos.

3 Escriba sus respuestas en el pizarrón y luego vuelvan a ellas al finalizar el texto.


38

secuencia 2Así, por ejemplo, si un objeto recorre 300 kilómetros en dos horas, entonces, su rapidez es de:

v = 300km2h

= 150kmh

= 150 kmh

Esto significa que cada hora, el automóvil recorre 150 km. Conociendo la rapidez y el tiempo, podemossaber cuál es la distancia recorrida al despejar la fórmula.

Por otra parte, la cantidad llamada velocidad nos proporciona más información sobre el movimiento de unobjeto. Porque además de qué tan rápido se mueve, nos dice para dónde va.

A manera de ejemplo, tomemos un movimiento rectilíneo donde un objeto se mueve desde la posición

xi = 5 m hasta la posición xf = -7 m en 4 segundos.

Según nuestras definiciones anteriores, podemos decir que la rapidezfue de:

v = dt = 12m

4s = 3 ms

En tanto que la velocidad, representada por la misma letra v, se calculacomo:

v = (-7m-5m)4s = -12m

4s = -3 ms

El signo menos nos da, en este caso, una información extra: el objetose dirige hacia la izquierda.

Entonces, la velocidad se define, en un movimiento rectilíneo, como:

v = xt

Donde: x= xf - xi y t es el tiempo invertido en completar el despla-zamiento.

Para determinar la velocidad de un cuerpo en un plano, es necesariodar la rapidez y especificar la dirección, con un ángulo respecto a lahorizontal. Las unidades se pueden expresar en km

hy m

s

La posición y el tiempo de unobjeto en movimiento también sepueden representar gráficamente.El eje vertical muestra distintasposiciones del objeto, expresadas enkilómetros. El eje horizontal expresael tiempo para cada posición, desdela primera hasta la quinta hora. Lalínea punteada representa el valorde la velocidad, que en este caso,siempre es de 10km

h.

50

40

30

20

10

0

0 1 2 3 4 5

Posi

ción

(Km

)

Tiempo (horas)

analicen lo que se indica:

• Escriban sus respuestas en el pizarrón.

1. ¿Es lo mismo velocidad que rapidez? Explica

2. En una competencia de maratón, ¿qué rapidez promedio debe tener un corredorpara completar los 42.195 km en 3 horas?

3. ¿Cuál de las siguientes mediciones es una velocidad?:

a) 70 ms de México a León b) 40 latidos/minuto

c) 80 kmh al Noroeste de Tuxpan d) 100 km

h

Analicen lo que se indica:

• Escriban sus respuestas en el pizarrón.

1. Pida a sus alumnos que comparen la respuesta que darán ahora con la que se anotó en el pizarrón antes de este texto. RM No. La rapidez mide la distancia total que corresponde a la longitud de la trayectoria. La distancia es la longitud de la trayectoria. La velocidad mide el desplazamiento producido en el tiempo. La magnitud del desplazamiento sólo coincide con la distancia, cuando se tiene una trayectoria rectilínea, sin cambiar de sentido.

2. RM 14,065 km h

Sustituyendo en la

fórmula: = =

En este caso, por tratarse de rapidez y no de velocidad, no se indica la dirección y el sentido.

3. RM Incisos a y c.

52,195 3 h

14,065 km h

v d t


39

IICIENCIAS

3. Elaboren dos gráficas de distancia y tiempo. Tracen los datos del tiempo en el ejehorizontal.


¿Qué mide el velocímetro de un automóvil, la

velocidad o la rapidez? Explica tu respuesta.

¿Te sirve conocer la diferencia entre estos

conceptos para resolver el problema?

Conexión con MatemáticasPara recordar cómo graficar vari-ables en el plano cartesiano, revisa la Secuencia 32: Gráficas asociadas a situaciones de proporcionalidad de tu libro Matemáticas I..

Sabías que…Las personas dedicadas a las ciencias le llaman magnitudes físicas a las propiedades de los objetos que se puedenmedir. Por ejemplo, la longitud y el tiempo.


Calcular: Realizar operaciones a partir de datos numéricos.

Actividad TRESCalculen la rapidez de un cuerpo en movimiento.

1. Utilicen los datos de la tabla para:

a. Calcular la rapidez de un alumno que camina por cada segmento de la trayectoria.

b. Calcular la rapidez del alumno cuando corre por cada segmento de la mismatrayectoria.

2. Escriban los valores calculados de la rapidez en la columna correspondiente.

Caminando Corriendo

SegmentoDistancia

Recorrida (m)Tiempo (s) Rapidez ( m

s ) Tiempo (s) Rapidez ( ms )

1 10 3 2

2 20 6 4

3 30 9 6

4 40 12 8

Caminando

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo (segundos)

50

40

30

20

10

0

Dis

tanc

ia (m

)

Corriendo

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo (segundos)

50

40

30

20

10

0

Dis

tanc

ia (m

)

sesión 3


5 Puede pedir a los alumnos que dibujen

un velocímetro, antes de contestar la pregunta, con el fin de que recuerden cómo es la escala del instrumento. RM La rapidez, porque este instrumento sólo proporciona un valor numérico en km/h.


En esta sesión los alumnos calcularán el valor de la rapidez a partir de una tabla de datos similar a la que ellos obtuvieron en la Actividad DOS. Los alumnos darán respuesta al problema.

2 Recuerde con los alumnos cómo

se van marcando puntos en el sitio de intersección de las coordenadas en el plano y cómo se puede observar en una gráfica la relación que guardan las variables de los ejes coordenados.

Para el cierre de sesión se le recomienda revisar las dificultades encontradas para calcular la velocidad. Puede preguntarles qué velocidad esperarían obtener, mayor o menor, si el tiempo aumenta para la misma longitud recorrida. Haga lo mismo con la variación de la longitud en el mismo tiempo.

SeSión 3Para el inicio de sesión es recomendable cuestionar a los alumnos en torno a la utilidad de conocer el significado de los conceptos velocidad y rapidez para resolver el problema. Plantee de nuevo el asunto del velocímetro, que en realidad debería llamarse “rapidímetro”, para hacerles ver que para conocer la velocidad de un móvil no basta con saber el valor numérico, sino la dirección de la trayectoria.

3 Puede preguntar a los alumnos si reconocen esta destreza en la recuperación del texto de la sesión anterior. De hecho, calcularon la velocidad de un corredor.

Actividad TRES

El propósito de esta actividad es utilizar datos similares a los que ellos pudieron haber obtenido al hacer su modelo de trayectoria en la Actividad DOS.

1 Comente con sus alumnos sus

impresiones y anécdotas sobre aquella experiencia.

5 Es muy importante que los alumnos aprecien en las gráficas tres cosas esencia-les:

3. 1 Que en ambas gráficas se observa

que se recorren distancias iguales en tiempos iguales por segmento. La unión de los puntos da una recta.

a) Lo anterior indica que rapidez es constante en ambos casos, aunque tenga valores diferentes.

b) A mayor rapidez en el movimiento, la recta tiene mayor pendiente. RM En las gráficas.

RM 3.33RM 3.33RM 3.33RM 3.33

RM 5RM 5RM 5RM 5

Sabías que...

2 Puede preguntar a los alumnos qué

otras propiedades se pueden medir. Regrese al ejemplo del velocímetro, que mide la magnitud rapidez.


40

secuencia 2analicen lo siguiente:

1. ¿Cómo se puede saber si un objeto es más rápido que otro en una tablade datos?

2. ¿Cómo se puede saber si un objeto es más rápido que otro en una gráfica?Observa la inclinación de la recta al unir los puntos.

3. ¿Qué ventajas ofrece una gráfica para describir el movimiento?

4. Si se recorre la misma distancia en cada tramo, ¿por qué la rapidez esdiferente?

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema“Le has ofrecido a tu hermana que al salir de la escuela, puedes ayudarle adejar tres invitaciones para su fiesta de quince años, aunque esto te desvíeun poco de tu camino habitual de la escuela a la casa. En las indicaciones,ella te escribe lo siguiente:

“Por la calle Juárez, camina 200 pasos en dirección al sur. Allí está la casa 1.En ninguna casa te detengas, sólo mete el sobre en el buzón. Después,caminas 450 pasos en dirección este y llegarás a la casa 2. La tercera y últimacasa se encuentra a 600 pasos al norte de la casa 2. Cuando termines, regresaa nuestra casa, situada a 140 pasos al oeste de la casa 3. Puedes hacer todoel recorrido en media hora si mantienes el mismo paso. ¡Gracias!”

1. ¿Cuál sería la distancia total recorrida para entregar las invitacionesdesde la escuela hasta tu casa? Dibuja la trayectoria.

2. ¿Cuál es la cantidad y la dirección del desplazamiento neto?

3. Si mantienes el mismo paso, ¿en qué tiempo llegarías a tu casa por elcamino habitual, que es una línea recta? ”

Resuelve el problema en tu cuaderno.

• Incluye en tus respuestas aspectos que revisaste en la secuencia. Por ejemplo:

1. Si la cantidad y dirección del desplazamiento neto es igual a las de latrayectoria

2. Si mantuviste la misma rapidez en las posiciones intermedias del reco-rrido, o si lo que mantuviste constante fue la velocidad.


Ahora que conoces cómo se representan algunas cantidades que describen el

movimiento, ¿qué diferencia notas entre lo que sabías sobre el desplazamiento

y la trayectoria de un móvil al inicio de la secuencia y lo que sabes ahora?


¿Qué elementos nuevos

tienes ahora para contestar

el problema?

Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: Describiendo el movimiento en la programación de la red satelital edusat.

Analicen lo siguiente:

1. RM Al comparar otros datos en donde se recorra la misma distancia. Si los valores de tiempo son menores, entonces el cuerpo es más rápido.

2. RM Por la inclinación de la recta. Entre menos inclinado es menos rápido y viceversa.

3. RM Nos da información visual de cómo se comportó el objeto en movimiento.

4. RM Porque puede ocurrir que en algún tramo el cuerpo se llevó más tiempo en recorrer esa distancia. En este caso, eso no ocurrió.

Lo que aprendimos

En la sección Lo que aprendimos, se presen-tan las siguientes actividades de evaluación de los contenidos de la secuencia:

• Resuelvo el problema: El alumno da una solución al problema; emplea para ello, los conceptos y las destrezas aprendidas.

• Para qué me sirve lo que aprendí: El alumno transfiere los nuevos aprendizajes a situaciones y contextos diferentes a los estudiados.

• Ahora opino que...: Se plantea una nueva situación problemática relacionada con los contenidos, ante la cual el alumno manifiesta una opinión informada.

• Lo que podría hacer hoy: Se explora el componente conductual (tendencia a la acción) de las actitudes trabajadas durante la secuencia. Esta sección promueve la participación responsable e informada ante un problema o situación cotidiana. El maestro puede, si así lo desea, emplear algunas actividades de la secuencia, para realizar la evaluación diaria del trabajo en clase (evaluación formativa), como las que se sugieren en los cierres de sesión. Al final de cada bloque se presenta:

Al caminar menos distancia, el tiempo sería menor.

El tiempo equivale a 9 minutos.

1. RM No, el desplazamiento es menor. Mide 400 pasos al noreste.

2. RM Mantuve constante la rapidez, porque la dirección fue cambiando.


5 Es importante que los alumnos valoren

la utilidad de las gráficas y las tablas para describir el movimiento. RL: Por ejemplo, ahora se puede calcular la rapidez en pasos por minuto al entregar las invitaciones a la fiesta y también puedo representar en un croquis el desplazamiento.

• Un Ejemplo de evaluación individual de Lo que aprendimos, así como un Ejemplo de evaluación sumativa de un bloque.

• Una Lista de cotejo de destrezas y actitudes, en la que se presentan las destrezas y las actitudes que se trabajan en cada secuencia.

Resuelvo el problema1 RM 1300 pasos.

2. RM El desplazamiento neto mide 400 pasos en dirección al Noreste.

3. RM Para obtener este tiempo, se debe calcular primero la velocidad que corresponde “al paso” mantenido durante las entregas. Entonces el tiempo que se llevaría llegar a casa por el camino habitual llevando el mismo paso es:


RL Mucha diferencia. Creí que eran lo mismo. Ahora sé que la trayectoria es una unión de puntos conformados por el cambio de posición y el desplazamiento es la distancia más corta entre dos puntos recorridos por un móvil, sin importar la trayectoria.


41

IICIENCIAS

¿Para qué me sirve lo que aprendí?Si fueras un turista, ¿te convendría saber la rapidez o la velocidad del transporte que te llevará a tu destino? ¿Por qué?

1. Emplea los conceptos de rapidez y velocidad trabajados en la secuencia en turespuesta.

2. Escribe un breve texto en tu cuaderno.

Ahora opino que...Supongamos que conducen una ambulancia por lo que su trabajo consiste en llegar al sitio adecuado en el menor tiempo posible para salvar vidas.

• Escriban en su cuaderno una reflexión sobre:

1. Las ventajas de conocer la diferencia entre trayectoria y desplazamiento pararecoger a una persona que sufre un accidente en el centro de la ciudad.

2. Las dificultades que tienen los conductores de las ambulancias para realizar sutrabajo.

3. La utilidad de distinguir entre velocidad y rapidez.

Para saber más

1. Diccionario de Física. (2004). Madrid: Oxford-Complutense.2. Walker, J. (1990). Física Recreativa: La feria ambulante de la Física. México: Noriega.3. Wood, R.W. (2004). Ciencia creativa y recreativa. experimentos fáciles para niños y

adolescentes. México: McGraw-Hill Interamericana.

1. Braun, Eliezer. Un movimiento en zigzag. ILCE. 26 de febrero de 2007http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/13/htm/movzig.htm

Para qué me sirve lo que aprendí?

Si fueras un turista, ¿te convendría saber la rapidez o la velocidad del transporte que te llevará a tu destino? ¿Por qué?

1. RL Por ejemplo, la velocidad. Porque me interesaría saber hacia dónde se dirige el transporte y cuáles son los puntos del recorrido.

2. Para ayudar a sus alumnos en la elaboración del texto puede consultar las pistas didácticas que se ubican al inicio del Libro del Maestro. Sugiera a sus alumnos incluir este texto en el portafolio.

Ahora opino que…

Supongamos que conducen una ambulancia por lo que su trabajo consiste en llegar al sitio adecuado en el menor tiempo posible para salvar vidas.

• Escriban en su cuaderno una reflexión sobre:

1. RL Por ejemplo: La trayectoria más parecida al desplazamiento al ver un croquis permitirá llegar a tiempo a recoger una persona herida.

2. RL Por ejemplo: El tráfico, la falta de conciencia de los automovilistas que no las dejan pasar, el que la población sea de difícil acceso para la vialidad.

3. RL Por ejemplo: Para saber a dónde ir y qué tan rápido llegaré.

Para saber más…

Estas referencias pueden ser utilizadas de la siguiente manera:

1. Cuando los alumnos busquen los significados de desplazamiento y trayectoria, pueden elaborar una definición propia como producto del contraste entre lo que dice el texto de información inicial con lo que dice el diccionario.

2. Si el tiempo se lo permite, las referencias 2 y 3 contienen experimentos diversos que pueden compararse con el diseño del modelo de Cerritos a Villa Rica, de la Actividad DOS

3. La referencia al texto de Braun, de la Biblioteca Digital presenta una trayectoria en zigzag que amplía las posibilidades del mapa de conceptos que clasifica al movimiento de acuerdo con su trayectoria.


¿Qué onda con la onda?Propósito y perspectivaEn esta secuencia se analizan las características principales del movimiento ondulatorio causado por ondas mecánicas.

Desde una perspectiva CTS los alumnos reconocen que el movimiento ondulatorio se encuentra en muchos fenómenos naturales, por lo que el conocimiento científico de las ondas puede ayudar a tomar las medidas necesarias para prevenir desastres causados por sismos y tsunamis.

Plan de trabajoEn el Plan de trabajo se incluye la siguiente información para cada actividad:







secuencia 3





Ejemplificar el movimiento ondulatorio mediante fenómenos naturales como temblores y tsunamis. Ondas y desastres

Actividad de desarrolloUNO Describan cómo se propaga el sonido.

Por grupo: Lata de refresco vacía, globo grande y grueso. liga, vela y encendedor.

Texto de información inicialDescribir como se generan las ondas al perturbar un medio ambiente.

Actividad de desarrolloDOS Analizar la forma en la que se producen ondas en el agua. Cuestionario.

Por equipo: Palangana, cubeta o charola grande y semitransparente de 5 a 10 litros, corchos o trozos pequeños de madera, agua, regla, piedra pequeña y cuaderno de notpas

2Texto de formalización

Establecer las características principales de las ondas transversales y de las ondas longitudinales.


TRES Inferir cómo se propaga el sonido. Reporte de práctica.

Ondas transversales y longitudinales

Por equipo: Cuerda de 3 m de longitud, cronómetro o reloj.

3 CUATRO Describan lo que pasa con el sonido cuando se propaga a través de diferentes medios. Cuestionario.

Por equipo: Dos o más botellas de vidrio, agua, varilla de metal, puede ser un tenedor o una cuchara.


Resuelvo el problema...




42

secuencia 3

Para empezarOndas y desastres

Lee el texto.

• ¿Qué entiendes por movimiento ondulatorio? Reflexiona sobre ello antes deleer el texto.

sesión 1

Texto introductorio

¿Qué onda con la onda?

el 26 de diciembre de 2004, se originó frente a la isla de Sumatra, enIndonesia, se originó un gran temblor o terremoto que generó olas de hasta10 metros de altura las cuales afectaron todo el Océano Índico, principal-mente las islas de Sumatra y Sri Lanka, pero también las costas de India,Tailandia, las islas Maldivas e incluso alcanzaron Kenia y Somalia, en elContinente Africano.

Toda la superficie del planeta está dividida en placas, como un granrompecabezas. Los continentes se ubican sobre estas placas. Los temblores osismos se producen cuando dos placas que se encuentran juntas se mueven,lo que provoca vibraciones que se transmiten en todas direcciones.

Cuando ocurre un sismo en el fondo del mar, se producen olas gigantesconocidas como tsunamis, lo que provoca que se desplace el agua que seencuentra arriba del sitio donde se produjo el movimiento del piso marinoo epicentro.

consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como placa.

Epicentro del terremoto que provocó el tsunami que afectó granparte del Océano Índico en 2004.

Vínculo entre secuenciasLa manera de prevenir accidentes durante los sismos se revisa en el Proyecto 1: ¿Cómo podemos medir la magnitud de los terremotos medi-ante el sismógrafo?

conexión con Geografía Recuerda que las causas de los sismos y los daños que ocasionan los revisaste en la secuencia 9: La población en riesgo de tu libro de Geografía de México y del mundo.

Para más información sobre los sismos, consulta el libro Los temblores en las Bibliotecas escolares y de aula.

Formación de un terremoto y de tsunamis a partir del desplazamientode dos placas de corteza terrestre.

SESIÓN 1

1 Antes de iniciar la sesión, pida a los

alumnos que lean el texto introductorio y citen ejemplos de desastres, que hayan experimentado o de los que hayan tenido noticias. Mencióneles que aprenderán a diferenciar las características de algunos movimientos ondulatorios y aplicarán las formas de descripción y representación del movimiento que se emplearon anteriormente para describir el movimiento ondulatorio.

Para empezar

El video describe la formación y características de la onda, a través de ejemplos asociados a desastres naturales.

3 Puede aprovechar el recurso identificar

la relación que existe entre las ondas y el impacto de desastres, como terremotos y tsunamis, en las construcciones urbanas y rurales. Por ejemplo: puentes y edificios.

El recurso tecnológico complementa la información del texto.

Texto introductorio

El texto analiza los temblores y los tsunamis como ejemplos de movimiento ondulatorio, así como las causas que los originan y las consecuencias que tienen para las comunidades humanas.

1

Esta pregunta explora lo que los alumnos entienden por movimiento ondulatorio. Permítales proporcionar ejemplos para expresar sus conceptos. RL Por ejemplo: Las olas del mar o el movimiento de una serpiente al desplazarse.


1. El propósito.




Es importante que los alumnos consideren los sismos como fenómenos naturales que ponen en riesgo a las poblaciones humanas y, aunque son inevitables, se pueden desarrollar actividades preventivas orientadas a mantener la seguridad de la comunidad, especialmente en zonas de alto riesgo.

Un sismógrafo nos permite saber que ha ocurrido un sismo en un lugar cercano y su magnitud. Por lo que podemos saber si sus efectos pueden sentirse en nuestra comunidad; lo que permite alertar a la población.


Comente con los alumnos las diferentes formas de describir el movimiento de un objeto. Por ejemplo, describiéndola verbalmente, con un diagrama o boceto, etcétera. También puede propiciar que los alumnos mencionen alguna experiencia con movimientos ondulatorios, como el mar, cuando se ondula una cuerda, etcétera.


Recuerde no pedir a los alumnos la respuesta al problema en este momento; deje que ellos imaginen posibles soluciones. La solución que damos a usted le permite guiar adecuadamente a los alumnos durante las actividades.

Solución al problema: RM La velocidad del sonido en el agua es constante. La longitud de onda de una onda sonora es proporcional a la altura que alcanza el agua en la botella. Como el producto de frecuencia por longitud de onda da la velocidad. A menor longitud de onda mayor frecuencia. Es decir, con menor cantidad de agua mayor frecuencia o mayor tono.


Contesta en tu cuaderno:

1. Es posible que los alumnos digan que golpeando la botella con la varilla. Indíqueles que esto significa perturbar el sistema formado por la botella, el aire y el agua que contiene, es decir, han sacado este sistema de su estado de equilibrio de alguna manera. RL Por ejemplo: Perturbándola, es decir, golpeando la botella.

2. Comente a los alumnos, que el sonido es una perturbación producida en un medio material, en particular, se perturba el aire que nos rodea. La perturbación se propaga por el aire, u otro medio material como el agua, por eso alcanza a estimular nuestros oídos. RL Por ejemplo: Los sonidos se propagan por el aire y por eso los podemos escuchar.

3. No se pretende en este punto que los estudiantes tengan una explicación elaborada del fenómeno. Pídales que reparen en que las botellas son idénticas y el golpe dado a cada una también es igual, por lo que la diferencia en el sonido podrá deberse únicamente a la

distinta cantidad de agua en cada una. RL Por ejemplo: La cantidad de agua es importante para determinar cómo es el sonido.

Manos a la obra

Actividad UNO

Describan cómo se propaga el sonido.

El propósito de esta actividad es que los alumnos produzcan ondas sonoras longitudinales, a partir de la perturbación periódica de una membrana. 1

Comente con sus alumnos que en esta actividad se muestra que el sonido es producido por una fuente vibratoria u oscilatoria.

• Realicen la demostración:

1. 1 Anime a los alumnos a exponer sus

ideas en torno a lo que origina el fenómeno del sonido. RL Por ejemplo: Se produce un sonido cuando se golpea algo, o se realiza cualquier acción que perturbe un medio material.

43

IICIENCIAS

En esta secuencia diferenciarás algunos tipos de movimiento ondulatorio y sus caracte-rísticas. Utilizarás el modelo de ondas para explicar algunas propiedades del sonido.


Tienes una colección de botellas iguales de vidrio iguales; llenas a diferente nivel de agua. Si golpeas las botellas ligeramente con una pequeña varilla de metal, más o menos de la misma manera, notarás que todas ellas emiten sonidos distintos ¿por qué? Justifica tu respuesta.

Lo que pienso del problemaContesta en tu cuaderno:

1. ¿Cómo se genera el sonido?

2. ¿Cómo es posible que llegue el sonido hasta nuestros oídos?

3. ¿Por qué botellas con diferente cantidad de agua emiten distintos sonidos al golpearlas?

Compartan sus respuestas.

• Identifiquen las similitudes y las diferencias entre ellas.

Manos a la obraActividad UNODescriban cómo se propaga el sonido.

• Realicen la demostración:

1. Comenten: ¿Cómo se genera y propaga el sonido?

2. Van a necesitar:

a) Lata de refresco vacía. Se debe quitar la base con un abrelatas.

b) Globo grande y grueso.

c) Liga

d) Vela

e) Encendedor


a) Retiren la argolla de la tapa para dejar libre el orificio pequeño.

b) Cubran con un pedazo de globo el hueco de la base de la lata.El globo simulará una membrana.


44

secuencia 3c) Enciendan la vela garantizando que no haya corrientes

de aire demasiado fuertes alrededor de ella.

d) Coloquen la llama a la altura del orificio pequeño de latapa.

e) Acerquen la lata aproximadamente a 2 cm de la flamade la vela.

f) Pídanle a un compañero que golpee la membrana.

g) Observen atentamente lo que ocurre con ella.

h) Incrementen la distancia entre la lata y la flama a 4, 6,8 y 10 cm.

i) Observen con atención lo que ocurre con la flama cuan-do el compañero golpea la membrana, en cada uno delos casos.

Distancia entre la lata y la flama (cm) Lo que ocurre con la flama

2

4

6

8

10

4. Comenten:

a) ¿Qué pasa con la flama cuando golpean la membrana?

b) ¿Qué hay entre la membrana y la flama?

c) ¿De dónde proviene la fuerza necesaria para mover la flama?

d) ¿Cómo se transmite la energía desde la membrana hasta la flama?

j) Escuchen el sonido que se produce al golpear la membrana. Pueden acercar el oídoa la lata cuando se golpea la membrana.

k) Elaboren una tabla como la que se muestra en el pizarrón, para registrar sus ob-servaciones.

e) ¿Qué ocurre cuando alejan la lata de laflama? ¿Por qué?

f) ¿Cómo tendrían que mover la membra-na para apagar la flama?

g) ¿Cómo se transmite el sonido? Para ello,relacionen el golpe sobre la membrana,el movimiento de la llama y el sonidoque escuchan.

k) RM En la tabla.

4. Comenten:

a) RM La flama brinca o vibra.

b) RM Aire.

c) Comente a sus alumnos que la energía se transfiere, en un primer momento, al golpear la membrana y, posteriormente, cuando la membrana vibra, se transfiere energía al aire circundante. La energía que mueve la flama se transfiere a través del aire. RM De la membrana al golpearla, ésta se transfiere al aire y llega a la flama.

d) RM La vibración de la membrana se transmite en el aire hasta llegar a la flama.

e) RM La flama vibra menos, porque el aire en torno a ella también vibra menos conforme se aleja la fuente que lo hace vibrar, en este caso, la membrana.

f) RM Tendríamos que golpearla con mucha fuerza o jalarla y soltarla para que produzca una vibración más intensa en la flama, hasta que se apague.

g) RM La misma perturbación que pone en movimiento a la flama, es sonido cuando llega a nuestro oído.

RM Se mueve mucho

RM Se mueve menos que antes



RM Se mueve muy poco


45

IICIENCIASLean el texto. Pongan atención en cómo se produce el movimiento ondulatorio a partir del movimiento oscilatorio.

¿Las ondas están en todas partes?Texto de información inicial

Energía: Es la capacidad de obrar,

transformar y poner en movimiento.

Oscilar: Efectuar movimientos de

vaivén que se repiten muchas veces, a

la manera de un péndulo o de un

objeto colgado de un resorte o movido

por él. De manera figurada a cualquier

movimiento que se repite muchas

veces se le considera oscilatorio.

Perturbar: Trastornar el orden o la

quietud de algo.

Formación de olas por el movimiento repetido de regiones del agua de agua.

Cuando una piedra cae en un estanque, desplazacierta cantidad de agua. Esta agua comienza amoverse de abajo hacia arriba o en círculospequeños. Este movimiento se transmite al aguacontigua lo que provoca que se propague elmovimiento en forma de una onda u ola. Si en vezde tirar una sola piedra, agitamos o perturbamosel agua con la mano de manera repetitiva, con unmovimiento oscilatorio, vamos a formar muchasolas en el estanque.

Cuando en una ola el agua sube se forma unacresta o “lomo” de la ola. Cuando el agua baja seforma un valle.

La propagación del movimiento oscilatorio del

agua en forma de olas es un caso particular demovimiento ondulatorio, conocido como ondas. Las ondasavanzan con distinta velocidad en diferentes medios materialescomo el agua, el aire y la tierra, entre muchos otros.

La materia que conforma el medio por el cual se propagauna onda no se desplaza significativamente. Lo que transfiere ala distancia una onda es energía.

Las ondas nos rodean por todas partes. Por ejemplo, elsonido se produce cuando se perturba el aire o el agua, y estaperturbación avanza por ellas hasta llegar a nuestro oído.Las ondas se propagan por diferentes medios a diferentesvelocidades. Por ejemplo, las ondas sísmicas producidaspor un movimiento del suelo se llegan a transmitir a unavelocidad de 6 km

s .

Olas marinas.


En el texto se describe cómo se generan las ondas al perturbar un medio material. Se destaca el hecho de que, cuando un medio se mueve ondulatoriamente, hay transporte de energía a través del medio sin que se desplace materia.

2 Pida a sus alumnos que lean las definiciones marcadas en el glosario y que anoten el contenido fundamental en su cuaderno. Trate de ampliar la información consultando con ellos el diccionario.


46

secuencia 3en su cuaderno:

1. Expliquen cómo se transmite energía a través de un medio material.

2. Describan la similitud y la diferencia entre un movimiento oscilatorioy un movimiento ondulatorio u onda.

Vínculo entre secuenciasRecuerda que el concepto de desplazamiento lo estudiaste en las secuencias 1: ¿Realmente se mueve? y 2: ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos?

Una onda propagándose en el agua del mar es lo que conocemos como una ola. En la figura se observan los lomos y losvalles de las olas.

Cresta

Sabías que…La energía que transporta el sonido cuando se propaga en un medio puede ser también absorbida por otro me-dio. Por ejemplo, algunos materiales como el corcho absorben parte de la energía del sonido. El sonido tambiénpuede rebotar con algún material sin llegar a transmitirse a través de él. A este rebote se le llama reflexión y esla causante de los efectos de eco. También el sonido puede cambiar su dirección de propagación al pasar de unmedio a otro, a este efecto se le llama refracción.

onda incidente onda reflejada

onda refractada

normal

aire

agua alfa

Las ondas incidente y reflejada hacen el mismo ángulocon respecto a la normal. La onda refractada se separade la normal.

En su cuaderno:

1. RM Al perturbar un medio material se pone en movimiento a una pequeña región del medio, ésta, al hacer contacto con otras regiones vecinas, las pondrá en movimiento. De esta manera se propaga la perturbación a través del medio.

2. Oriente a sus estudiantes para que diferencien los movimientos oscilatorios y ondulatorios citando ejemplos. Para el movimiento oscilatorio puede poner de ejemplo el movimiento de un péndulo, cuya energía no se transfiere a otro lugar. Para hablar de un movimiento ondulatorio, es necesario que se tenga transferencia de energía a través de un medio. RM El movimiento oscilatorio es un movimiento que se repite cada determinado tiempo, como el de un columpio que va y viene. El movimiento ondulatorio, en cambio, se produce cuando una región de un medio material se pone en movimiento y este movimiento se transfiere a todas las demás partes del medio.


47

IICIENCIAS

Actividad DOSAnalicen la forma en que se producen ondas en el agua.

• Realicen la siguiente demostración:

1. Comenten: ¿Cómo pueden producir ondas en el agua?

2. Van a necesitar:

a) Palangana, cubeta o charola grande semitransparentes de cinco a diez litros.

b) Tres corchos o tres trozos pequeños de madera.

c) Agua

d) Regla

e) Piedra pequeña

3. Realicen lo siguiente:

a) Viertan agua hasta la mitad de la cubeta.

b) Esperen a que el agua de la cubeta esté en completo reposo.

c) Coloquen con mucho cuidado los tres corchos o trozos de madera sobre lasuperficie del agua sin perturbarla.

d) Esperen hasta que observen que los corchos junto con el agua no se mueven.

e) Pidan a un compañero que deje caer la roca pequeña en el centro de la cubeta auna altura de 20 cm aproximadamente, medida desde la superficie del agua.

f) Observen con atención, durante un par de minutos, el movimiento de loscorchos y el movimiento del agua en su conjunto.


Analizar: Determinar las

relaciones entre los elementos

que componen una situación,

fenómeno o problema.

Actividad DOS

Analicen la forma en que se producen ondas en el agua.

El propósito de esta actividad es que los alumnos produzcan ondas que se propaguen en el agua y las observen. Mediante esta actividad, los alumnos reconocerán que el golpe de la piedra provoca una perturbación.

3 Se espera que se percaten del

movimiento oscilatorio de los corchos, los cuales básicamente suben y bajan sin desplazarse en dirección horizontal.


48

secuencia 3


4. Comenten:

a) ¿Qué tipo de movimiento realizan los corchos?

b) ¿Qué tipo de movimiento realiza el agua?

c) ¿Por qué se mueven los corchos?

d) ¿Cómo se propaga este movimiento?

e) Algunos ejemplos de la vida cotidiana en los que se observenondas.

Para terminarOndas transversales y longitudinales

Lean el texto. Reconozcan los diferentes tipos de ondas.


¿De qué te sirve conocer

cómo se propagan las ondas

en el agua para resolver el

problema?

sesión 2

¿Cuáles son las características de las ondas?cuando se perturba el extremo de una cuerda horizontal tensa, sacudiéndola hacia arriba o hacia abajo, setransmite este movimiento a todas las partículas que conforman la cuerda. El transporte de energía se da a lolargo de toda la cuerda en sentido horizontal. No obstante, el sentido del movimiento con el cual se perturbala cuerda es vertical. La onda generada de esta manera en una cuerda tensa, recibe el nombre de ondatransversal, ya que hay un ángulo de 90° entre la dirección de propagación de la energía y la dirección en lacual se ha perturbado el medio.

Propagaciónde la energía

y

xEjemplo de una onda transversal.

A diferencia del caso anterior, cuando el aire es empujado o perturbado, por ejemplo, cuando tocamos untambor o una trompeta, generamos en el propio aire ondas que viajan en la misma dirección en la que loperturbamos originalmente. A este tipo de ondas se les conoce como ondas longitudinales, pues la direcciónde propagación es la misma que la de la perturbación.

4. Comenten:

a) El movimiento de los corchos es prácticamente vertical, de arriba hacia abajo. Este movimiento se repite. RM Se mueven oscilatoriamente; es un movimiento que se repite cada determinado tiempo.

b) RM Un movimiento ondulatorio.

c) RM Porque llegó energía al agua, sobre la cual flota el corcho. El movimiento del agua permite que se mueva el corcho.

d) RM A través de una onda en el agua. La energía que provoca el movimiento se transporta en el agua.

e) RL Por ejemplo: En el aire cuando hablamos. La luz que vemos también corresponde a un efecto ondulatorio.


Propicie que los alumnos reflexionen sobre lo que ya conocen: las características del movimiento ondulatorio y oscilatorio. RL Por ejemplo: Las ondas generadas en el agua se trasmiten a través de ella.

2 Para cerrar la sesión, se recomienda

que alumnos de diferentes equipos lean en voz alta sus conclusiones de la práctica anterior. Se puede evaluar el trabajo de la sesión pidiéndole a cada equipo que en el reporte de la práctica se explique la diferencia entre un movimiento oscilatorio y uno ondulatorio.

SESIÓN 23 Antes de iniciar la lectura, pregunte

a sus alumnos acerca de lo aprendido durante la sesión anterior. Puede pedir que hagan una lluvia de ideas y que anoten en el pizarrón las más pertinentes. Para ello, revise las Pistas didácticas. En esta sesión se definirán las características y propiedades comunes a todos los tipos de ondas; en particular, se prestará atención a las ondas transversales y a las longitudinales. Los alumnos inferirán cómo se propaga el sonido y valorarán la utilidad del conocimiento sobre las ondas en su vida diaria.

Para terminar

El interactivo permite la manipulación de la amplitud y longitud de las ondas transversales y longitudinales. Las ondas transversales se simulan mediante la oscilación de una cuerda tensa, donde se manipulan la amplitud y la frecuencia. Con las ondas longitudinales, dependiendo de la intensidad de la perturbación, se producen alteraciones en un material que se propagan paralelamente a la dirección de la perturbación.

4 Además, fomenta la participación y el

debate en el aula con la oportunidad de que los alumnos integren sus conocimientos y expresen sus ideas sobre el fenómeno observado. El recurso cuenta con instrucciones y sugerencia didáctica que se sugiere revisar antes de utilizarlo para un mejor aprovechamiento.



El texto establece las características principales de las ondas transversales y de las ondas longitudinales. Se definen algunas variables asociadas a todo tipo de onda. 2 Se recomienda hacer una recuperación grupal del texto y escribir en el pizarrón las ideas principales.


49

IICIENCIAS

Línea de equilibrio

Cresta

Valle

Amplitud

= longitud de onda

Un ciclo: distanciaentre cresta y cresta.

Esquema de una onda transversal

Las ondas pueden representarse gráficamente mediante una curva llanada sinusoide, de ahí que a las ondastransversales se les conozca como ondas sinusoidales. La onda sinusoidal permite definir las característicasgenerales de todas las ondas. Consiste en una imagen congelada de la onda en determinado tiempo. Comouna fotografía de la onda.

La línea horizontal que divide a la onda en dos partes iguales se define como línea de equilibrio. A partirde esta línea, al punto más alto de la sinusoide se le llama cresta, y al punto más bajo se le denomina valle. Ladistancia de la línea de equilibrio, ya sea a una cresta o a un valle, se le conoce como amplitud. La energía quetransporta la onda se relaciona con la amplitud de dicha onda. Por ejemplo, en el caso del sonido, el volumen–qué tan fuerte escuchamos el sonido- depende directamente de la amplitud de las ondas sonoras.

La longitud que separa a dos crestas consecutivas o a dos valles consecutivos se le llama longitud de onday se denota con la letra griega , que se pronuncia “lambda”. El tiempo que se requiere para que una ondaavance su propia longitud de onda, a través del medio en el cual se propaga, se llama periodo. Al número delongitudes de onda que avanza en exactamente un segundo se le llama frecuencia.

Por ejemplo, la frecuencia en el caso de las ondas sonoras determina el tono. Un tono agudo, como el queemitimos al tocar una cuerda del violín corresponde a una frecuencia más alta que la de un tono grave, como elque emitimos al tocar un tambor.Podemos obtener una estimación de la rapidez con la cual se propaga la ondaa través del medio, simplemente dividiendo la distancia que recorreentre el tiempo en que la recorre. Una ondapuede recorrer una gran distancia, pero en particular, sabemos que recorre una longitud de onda en un periodoPor lo tanto, se puede obtener la rapidez de propagación dividiendo la longitud de onda entre el periodo.

Producimos este tipo de ondas cuandohablamos, ya que las cuerdas vocalesgolpean o perturban cierta cantidad de aire.La porción de aire perturbado, a su vez,golpea a otra porción que se encuentrecerca. De esta manera se propaga laperturbación a través del aire y se transmitecon ello energía en la misma dirección enque ésta avanza.

Respondan en su cuaderno:

• Las olas del mar, ¿son ondas longitudinales o transversales? Argumenten su respuesta.

Perturbación Transporte de energíav

Longitud de onda

Comente a los estudiantes que en Física y Matemáticas, es frecuente utilizar letras del alfabeto griego, evitando asi usar la misma letra para denotar variables físicas distintas.

Respondan en su cuaderno:

RM Principalmente, son ondas transversales.


50

secuencia 3

Actividad TRESinfieran las características de una onda que se propaga en una cuerda tensa.

• Comenten: ¿Cómo pueden generar ondas en una cuerda?:

1. Material

a) Una cuerda de 3 m de longitud.

b) Un cronómetro o reloj.

2. Procedimiento

a) Aten uno de los extremos de la cuerda a la pata de la mesa.

b)Sostengan el otro extremo con una mano para qu la cuerda se mantenga extendiday en reposo.

c) Sacudan la cuerda firmemente una sola vez; moviendo hacia arriba y hacia abajola mano que la sostiene.

d) Midan el tiempo que tarda la perturbación en recorrer la longitud de la cuerda deida y vuelta.

e) Sacudan la cuerda durante 30 segundos. Cuenten sus movimientos de la mano.

f) Hagan un dibujo de la forma que adopta la cuerda y cuenten las crestas.

Tiempo de una sola onda

número de crestas durante 30 s de onda

número de movimientos de la mano

4. Análisis de Resultados

a) Calculen la rapidez de propagación de la onda: dividan la longitud que avanza laonda en ir de unextremo al otro de la cuerda, y regresar al punto de partida. Eneste caso la distancia recorrida es de 6 m. Dividiendo la distancia recorrida de iday vuelta entre el tiempo invertido, se obtiene la rapidez de propagación.

3. Resultados

• Escriban en sus cuadernos los resultados:


inferir: Hacer una suposición o dar una conclusión a

partir de lo que conoces, observas o lees.

Actividad TRES

Infieran las características de una onda que se propaga en una cuerda tensa.

El propósito de esta actividad es que los alumnos produzcan ondas que se propaguen en una cuerda tensa y las observen. Mediante esta actividad, los alumnos reconocerán en el movimiento de la mano la perturbación. 3 Se espera que el alumno se familiarice con los conceptos de velocidad de propagación, longitud de onda y frecuencia, así como de la relación entre ellos.

2. Procedimiento

La forma esperada es la de una sinusoidal como la que se muestra en la figura del texto anterior, para el caso de las ondas trasversales. RL

4. Análisis de Resultados

a) RL Por ejemplo: Si el tiempo invertido por la onda en viajar de ida y vuelta es de 12 s, entonces la velocidad de propagación sería v = 6m

12s = 0.5

m s

b) RL Por ejemplo: 3m 15

= 0.2m

c) El Hertz es la unidad de frecuencia y es el inverso de un segundo, es decir, 1/s. RL Por ejemplo: Si el número de movimientos es de 60 cm en 30 s, la frecuencia es 2 Hz.

2 Para cerrar la sesión, se recomienda

que alumnos definan con sus palabras lo que entienden como longitud de onda y frecuencia

SESIÓN 3

3 Antes de iniciar la sesión, pregunte

a sus alumnos acerca de lo aprendido durante la sesión anterior. Puede pedir que hagan una lluvia de ideas y que anoten en el pizarrón las más pertinentes. Para ello, revise las Pistas didácticas. En esta sesión se revisará cómo la frecuencia de una onda sonora cambia al variar la altura de la columna de agua en las botellas. Los alumnos describirán lo que le sucede a la onda sonora al pasar a través de distintos medios materiales.

Actividad CUATRO

Describan lo que pasa con el sonido cuando se propaga a través de diferentes medios.

El propósito de esta actividad es que los alumnos produzcan sonidos que se propaguen en el agua contenida en las botellas y escuchen con atención cómo cambia el tono del mismo, el cual corresponde a la frecuencia. 3 Se espera que se den cuenta que el tono del sonido, es decir, su frecuencia es inversamente proporcional a la altura de la columna de agua. Esto es: a menor cantidad de agua la frecuencia del sonido es mayor y el tono es más agudo. A mayor cantidad de agua la frecuencia es menor y el tono es más grave.

RL Por ejemplo: 2 s

RL Por ejemplo: 15 c restas

RL Por ejemplo: 60


51

IICIENCIASb) Dividan la longitud de la cuerda entre el número de crestas para obtener

la longitud de onda.

c) Dividiendo el número de movimientos de la mano entre 30 s para obtenerla frecuencia.

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de la práctica en sus cuadernos.

Intercambien sus opiniones acerca de cómo aumentar la amplitud y la frecuencia de una onda que se propaga en una cuerda tensa.


¿Hay características similares entre las ondas que se propagan en el

agua y en la cuerda?

¿De qué te sirve conocer cómo se propagan las ondas en una cuerda

para resolver el problema?

Actividad CUATRODescriban lo que pasa con el sonido cuando se propaga a través de diferentes medios.

• Realicen la siguiente demostración

1. Van a necesitar:

a) Dos o más botellas de vidrio.

b) Agua

c) Varilla de metal, puede ser un tenedor o una cuchara.


a) Llenen una botella con agua y la otra, hasta la mitad.

b) Golpeen por separado ambas botellas con la varilla.

3. Comenten:

a) ¿En qué se diferencian los sonidos?

b) ¿Qué característica de las ondas define el tono de un sonido?

c) ¿Qué se necesita hacer para aumentar el tono?

d) ¿Qué se necesita para disminuir el tono?

e) ¿Cómo varía la frecuencia con la cantidad de agua en la botella?

sesión 3

3. Comenten:

a) RM Los sonidos se escuchan con diferente tono, algunos son más agudos y otros más graves.

b) RM La frecuencia.

c) RM Aumentar la cantidad de agua en la botella.

d) RM Disminuir la cantidad de agua en la botella.

e) Recuerde a los alumnos que la mayor frecuencia de un sonido equivale a un tono más alto, es decir, más agudo, y que la frecuencia menor corresponde a un tono más bajo o más grave. RM El tono más agudo corresponde a la botella con mayor cantidad de agua.


52

secuencia 3

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema“Tienes una colección de botellas iguales de vi-drio; llenas parcialmente de agua a diferentenivel. Si golpeas las botellas ligeramente conuna pequeña varilla de metal, más o menos dela misma manera, notarás que todas ellas emiten sonidos distintos ¿por qué? Justifica turespuesta.”

en tu cuaderno, escribe la solución al problema.• Para ello considera las siguientes cuestiones:

1. ¿Cómo cambia el tono del sonido en las botellas?

2. ¿Qué características de las ondas sonoras cambian según lacantidad de agua en las botellas?

¿Para qué me sirve lo que aprendí?Tu hermano menor quiere tender su cama rápido y sin realizar mucho esfuerzo. sele ocurren dos formas para hacerlo: colocar la sábana sobre la cama y extenderla en todas direcciones, o bien, generar una onda transversal que se propague en la sábana para extenderla. ¿Qué método le recomendarías?

1. Explica tu respuesta en el cuaderno.

2. Utiliza en tus argumentos las nociones de generación y propagación de ondas.


Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia sobre si una

onda en el agua puede hacer avanzar a un barquito de papel.

¿Existe diferencia entre lo que pensabas y lo que sabes

ahora? Explica tu respuesta en el cuaderno.

Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: ¿Qué onda con la onda?en la programación de la red satelital edusat.

Lo que aprendimos

En tu cuaderno, escribe la solución al problema.

• Para ello considera las siguientes cuestiones:

1. RM A menor cantidad de agua, el sonido es más grave.

2. RM La frecuencia o tono.


RL Por ejemplo: Ahora sé que diferente cantidad agua cambia la frecuencia del sonido y por lo tanto, su tono. Antes pensaba que el movimiento oscilatorio y el ondulatorio eran lo mismo. Ahora sé que el movimiento oscilatorio consiste en un móvil que oscila o vibra en torno a una posición de equilibrio, pero no propicia un transporte efectivo de energía. En cambio, el movimiento ondulatorio, siendo la perturbación que se propaga en un medio material, transporta energía de una parte a otra de dicho medio.

El video aborda las características de las ondas: amplitud, cresta, valle y velocidad de propagación de la onda, a partir de ejemplos relacionados con el sonido.

4 Puede aprovechar el recurso para

sintetizar con sus alumnos los conocimientos construidos a lo largo de la secuencia. El recurso tecnológico integra el contenido de la secuencia.


El propósito de esta actividad es que los alumnos transfieran sus nuevos conocimientos sobre ondas transversales, a una situación de la vida diaria. RM Generar una onda transversal, ya que al perturbar una región de la sábana es posible propagar dicha perturbación hacia el resto de la sábana, extendiéndola.

Tu hermano menor quiere tender la cama rápido y sin realizar mucho esfuerzo. Se le ocurren dos formas para hacerlo: colocar la sábana sobre la cama y extenderla en todas direcciones, o bien, generar una onda transversal que se propague en la sábana para extenderla. ¿Qué método le recomendarías?

1. RM Es más fácil generar una onda transversal porque ésta transporta la energía a toda la sábana, mientras que si la extiendo, invierto más energía y me tardo más.


53

IICIENCIAS

Para saber más1. De la Herrán, José. (2004). Mosaico tecnológico. México: SEP/ADN editores.2. Lomnitz, Jorge. (2003). Los temblores. México: SEP/CONACULTA Educal.3. Mcgrath, S. (2002). La física es diversión. México: SEP/Planeta.4. Navarrete, Néstor. (2003). Atlas Básico de Tecnología. México: SEP/Parramón.5. Noreña, V. Francisco y Juan Tonda M. (2002). La energía. México: SEP/Santillana. 6. Pogan, A. (2003). Fuerzas físicas. México: SEP/Ediciones Culturales Internacionales.

1. Diccionario de Física. (2004). Madrid: Oxford-Complutense.

1. Revista digital universitaria. 10 Febrero 2007. La luz como fenómeno ondulatorio. DGSCA, UNAM. 22 Febrero 2007.http://www.revista.unam.mx/vol.3/num3/sabias1/ondular.html

Lo que podría hacer hoy…Tu vecino practica a diario sus clases de trompeta y no puedes concentrarte para preparar tus exámenes. ¿Qué puedes hacer en la habitación donde estudias para que te llegue la menor cantidad de ruido?

1. Escriban en sus cuadernos una síntesis de sus argumentos.

2. Utilicen en sus argumentos los términos de reflexión, absorción y refracción delsonido


El propósito de esta actividad es que los alumnos valoren los órganos de los sentidos para que tomen las medidas adecuadas para cuidarlos.

Tu vecino practica a diario sus clases de trompeta y no puedes concentrarte para preparar tus exámenes. ¿Qué puedes hacer en la habitación donde estudias para que te llegue la menor cantidad de ruido?

1. Escriban en sus cuadernos una síntesis de sus argumentos.

Evalúe con un mínimo de dos argumentos

2. RM Cerrar la puerta y la ventana de la habitación y si es posible poner una caja de cartón extendida sobre la ventana. El cartón refleja el sonido y lo absorbe bastante bien. Otro material con características similares y mejores es el corcho.

Para saber más

La consulta de los textos y páginas electrónicas recomendadas en esta sección contribuyen a que los alumnos puedan profundizar y ampliar sus conocimientos acerca del tema revisado en la secuencia.

Estas lecturas refuerzan algunos conceptos relacionados con las ondas que se desarrollaron durante esta secuencia. Se citan ejemplos de movimientos ondulatorios que afectan el acontecer cotidiano de una comunidad humana y otros que, por el contrario, forman parte del acervo tecnológico de la humanidad.

Este vínculo puede ampliar el conocimiento del alumno, identificando a la luz como un fenómeno ondulatorio.


¿Cómo caen los cuerpos?Propósito general de la secuencia y perspectivaEn esta secuencia se contrastan las explicaciones de Galileo y Aristóteles sobre el movimiento de caída libre y se trabaja el concepto de aceleración en forma fenomenológica, simbólica y gráfica. De esta manera, los alumnos aprenden a representar e interpretar las evidencias experimentales con el fin de distinguir un movimiento acelerado de uno que no lo es.

Bajo las perspectivas de Historia y Naturaleza de la ciencia, los alumnos valoran la aportación de Galileo en cuanto al empleo de la experimentación en la construcción del conocimiento científico.








secuencia 4




1 Texto introductorio Descripción de los movimientos de una persona que cae libremente.


Contrastar las explicaciones del movimiento de caída libre propuestas por Aristóteles con las de Galileo. Valorar las aportaciones de Galileo en la construcción del conocimiento científico.

Actividades de desarrollo

UNO Diseñar un experimento para identificar si los cuerpos pesados caen más rápido que los ligeros. Propuesta experimental.

DOS Aplicar los conceptos asociados a la caída libre. Reporte de práctica. ¿Cuál cae primero?


Contrastar las explicaciones del movimiento de caída libre propuestas por Aristóteles con las de Galileo. Valorar las aportaciones de Galileo en la construcción del conocimiento científico.

2 Actividad de desarrollo

TRES Inferir cómo varía la velocidad de los cuerpos que ruedan por un plano inclinado.


Describir las magnitudes de aceleración y velocidad en distintos movimientos rectilíneos, especialmente el de caída libre.


CUATRO Identificar las magnitudes involucradas en distintos tipos de movimiento rectilíneo. Tabla descriptiva

¿Qué pasa cuando te aceleras?




Ahora opino que…


SeSión 1

1 Antes de iniciar la sesión, para

atraer la atención de los alumnos, usted puede dejar caer cualquier objeto ligero que tenga al alcance y preguntarles cómo podrían describir el movimiento de los objetos que caen. Esta breve actividad puede servirle para introducir los propósitos de esta primera sesión: Contrastar las ideas de Aristóteles y Galileo sobre la caída libre, diseñar un experimento y aplicar sus conocimientos para registrar y demostrar este fenómeno físico.

Para empezar

Texto introductorio

El texto presenta las magnitudes velocidad y aceleración involucradas en una experiencia de caída libre, mediante su descripción por un personaje literario.

5 Pregunte a los alumnos si alguna vez han experimentado la sensación de caer libremente, con cuestionamientos como: ¿qué han sentido al dejarse caer en un lago?, ¿se han subido a una rueda de la fortuna?, ¿qué se siente cuando baja?; ¿qué sienten cuando viajan en coche y pasan por un vado?

Puede preguntar a sus alumnos cuál creen que sea la función del acelerador y el freno de un vehículo. Oriéntelos hacia la idea de que toda magnitud física que cambie con el

tiempo, como la velocidad o la aceleración, se denominan variables porque pueden cambiar o variar.


Recuerde no pedir a los alumnos la respuesta al problema en este momento; deje que ellos imaginen posibles soluciones. La que le damos a usted le permitirá guiarlos adecuadamente durante las actividades.

Solución al problema: RM Sí. El ladrillo y la goma caen con la misma aceleración.

Lo que pienso del problema1 Recuerde que en esta sección, es

importante que los alumnos expresen libremente lo que piensan, en este caso, sobre la caída libre y sus características. Ellos podrán contrastar sus respuestas iniciales con las que elaboren al final de la secuencia.

Escribe en tu cuaderno una explicación para cada pregunta:1. RL Por ejemplo: Que los cuerpos se

mueven hacia abajo.

2. Es probable que la respuesta que otorguen los alumnos aquí sea que el ladrillo caerá más rápido porque pesa más, dado que el sentido común asocia el peso con la velocidad de caída, sin embargo, algunos alumnos pueden contestar que es igual RL Por ejemplo: El ladrillo caería más rápido.

3. Los alumnos suelen tener una intuición de lo que es la energía potencial gravitacional, y asocian la velocidad de impacto con la masa. RL Por ejemplo, el ladrillo porque pesa más.

54

secuencia 4

Texto introductorio

Caer en el vacío como caía yo, ninguno de ustedes sabe lo que quiere decir. Para ustedes caer es arrojarse quizás desde el piso veinte de un rascacielos o desde un avión que se avería durante el vuelo; precipitarse cabeza abajo, manotear un poco en el aire, y la tierra está ahí, de pronto, y uno se da un gran porrazo (...) Les hablo de cuando no había debajo tierra alguna ni nada sólido (...) Uno caía así, indefini-damente (...) no habiendo puntos de referencia, no tenía idea de si mi caída era lenta o rápida.

Admitiendo pues que cayéramos, caíamos todos con la misma velocidad y aceleración (...) en mi caída, seguía una recta absolutamente paralela a la de ella…”.

Fuente: Calvino, Italo. Las Cosmicómicas (1997). Barcelona: Minotauro, pp. 41-42.

Para empezarLee el texto.

• Antes de la lectura contesta: ¿Qué se siente en el estómago cuando caes varios metros o bajas una pendiente en forma rápida?

sesión 1

Mientras no abran el paracaídas, estas personas caen libremente.

Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendi-do durante la secuencia.

Tu salón de clases se encuentra en el segundo piso de la escuela. Un compañero en la planta baja te pide prestada una goma. Al dejarla caer desde el balcón desprendes accidentalmente un ladrillo que estaba flojo. Si los dos objetos están a la misma altura cuando empiezan a caer, ¿cuál de los dos caerá primero? ¿Cuál de los dos tendrá mayor velocidad al llegar al piso? ¿Cómo lo demostrarías?

¿Cómo caen los cuerpos?

Lo que pienso del problemaescribe en tu cuaderno una explicación para cada pregunta:

1. ¿Qué es una caída libre?

2. ¿Cuál objeto caerá primero? Explica.

3. ¿Cuál de ellos tendrá una velocidad mayor al llegar al suelo?

En esta secuencia estudiarás el concepto de aceleración, como cambio de velocidad. Analizarás el efecto que tiene el peso de los objetos en la aceleración que experimentan cuando caen libremente. Valorarás la importancia de utilizar procedimientos organizados para describir con mayor precisión algunos fenómenos físicos cotidianos.


1. El propósito.





Intercambien sus ideas sobre:

1. RL Por ejemplo: El tiempo de caída de objetos, la observación directa.

2. RL Por ejemplo: Un experimento tomando distintos objetos, dejándolos caer, medir el tiempo de caída de cada uno, registrar los datos observados y analizarlos para concluir sobre lo obtenido.

3. 3

Propicie que los alumnos se imaginen posibles situaciones de caída libre, que les permitan formular preguntas interesantes sobre el fenómeno. Comente con ellos, si es el caso, que las causas de la caída libre las abordarán con el trabajo de las secuencias del Bloque II. Por ahora, lo que interesa es describir este movimiento para estudiarlo. RL Por ejemplo: ¿Por qué se siente “un hueco en el estómago” cuando caemos libremente? ¿Por qué caemos? ¿Por qué no flotamos en el aire?, ¿puede ocurrir en la realidad que los personajes no dejen de caer?

Manos a la obra

Los alumnos aplicarán esta destreza en el diseño experimental de la Actividad UNO. Pregúnteles si alguna vez han diseñado un experimento.

Actividad UNO

Diseñen un experimento para identificar si los objetos pesados caen más rápido que los ligeros.

El propósito de esta actividad es desarrollar la creatividad al diseñar un experimento, en el que definan las condiciones experimentales para obtener evidencias que respondan el problema: Si dos objetos distintos, como una goma y un ladrillo, caen o no al mismo tiempo. Con esta actividad, los alumnos manifiestan y discuten sus propias nociones sobre la caída libre que, en general, suelen ser aristotélicas.

2. Es importante que cada alumno comente sus ideas en el interior del equipo para que entre todos, lleguen a una propuesta común.

3. Estos aspectos permiten a los alumnos visualizar la situación experimental, prever dificultades que podrían tener y proponer soluciones hipotéticas. 5

Pídales observar la foto y que intercambien ideas acerca de si es posible que una pluma de ave y una pelota caigan al mismo tiempo.

Evalúen los diseños de todos los equipos. Para ello:

3 Es importante que los alumnos aprendan a asumir una postura crítica hacia las opiniones de los compañeros que exponen su diseño, en este caso, sobre la viabilidad del proyecto experimental. Por lo anterior, toda crítica que se realice supone comprensión y respeto a las propuestas originales, como condición necesaria, pero también compromete al grupo a elaborar sugerencias de mejora para el equipo que expone. Recuerde que en caso contrario, no se aporta algo útil a los compañeros criticados, sino simplemente, se les descalifica.


3 Comente con sus alumnos si al hacer su diseño siguen pensando lo mismo que antes con respecto a la diferencia en la velocidad de caída de los cuerpos.

55

IICIENCIASIntercambien sus ideas sobre:

1. ¿Qué tipo de evidencias necesitan para resolver este problema?

2. ¿Qué harán para demostrar cuál de los objetos caerá primero y cuál tendrá mayor velocidad al llegar al piso.

3. ¿Qué fue lo que más les interesó del Texto introductorio? ¿Qué más quisieran saber?

Manos a la obra

Actividad UNODiseñen un experimento para identificar si los objetos pesados caen más rápido que los ligeros.

1. Elaboren en su cuaderno una propuesta de experimento de caída libre para co-nocer si todos los cuerpos caen al mismo tiempo. El experimento debe permitir medir las variables que necesitas conocer en la caída libre.

2. El experimento debe permitir medir las variables que describen la caída libre.

2. Consideren los siguientes aspectos para su propuesta:


Diseñar un experimento: Planeación de un procedimiento mediante el cual se pone a prueba

una idea o hipótesis relacionada con un determinado fenómeno. Para ello, es necesario identificar

las variables que podemos controlar y seleccionar los materiales apropiados.

Una pelota y una pluma de ave, ¿caen al mismo tiempo?

Para hacer un diseño experimental:

Propongan el objetivo del experimento:

¿Qué hipótesis queremos poner a prueba?

Identifiquen las variables que se van a medir en el experimento

Anticipen lo que esperan que suceda: ¿Qué sucederá? ¿Por qué?

Identifiquen el material que van a utilizar: ¿Con qué materiales

o sustancias vamos a trabajar? ¿Podemos conseguirlos?

Definan el procedimiento para medir las variables deseadas:

¿Qué vamos a medir? ¿Cómo lo vamos a hacer?

Evaluación del diseño: ¿Podemos realizar lo diseñado?

Evalúen los diseños de todos los equipos. Para ello:

1. Expongan sus diseños frente al grupo.

2. Debatan sobre las ventajas y las desventajas de cada uno.

3. Elijan el que consideren que funcionaría mejor, de acuerdo con sus ventajas.


¿Qué elementos tienes ahora

para resolver el problema?


56

secuencia 4

Actividad DOS¿Cuál cae primero?

apliquen los conceptos asociados a la caída libre de los objetos.

1. Material

a) Dos objetos del mismo tamaño pero de distinta masa: una canica y una bolita compacta de papel.

b) Cinta métrica o un metro.

c) Cronómetro o reloj con segundero.

d) Sartén metálico de unos 20 cm de diámetro.

e) Cinta adhesiva.

2. Procedimiento

• Antes de iniciar las experiencias:

i. Midan la altura que hay entre el piso y el más alto de sus compañeros subido en una silla con el brazo extendido hacia arriba. Pongan a esa altura una mar-ca con un pedazo de cinta adhesiva en la pared.

ii. Coloquen el sartén en el piso, debajo de la marca.

experiencia a: Los objetos caen aTaDOs

a) Aten los objetos con la cinta adhesiva.

b) Escriban una hipótesis sobre cómo será la velocidad de caída de los objetos.

c) Registren el tiempo de caída al escuchar el sonido cuando los objetos golpean el sartén.


aplicar conceptos: Identificar

y hacer uso de los conceptos.


Pregunte a los alumnos qué conceptos de las secuencias anteriores están aplicando en esta secuencia. Por ejemplo, velocidad.

Actividad DOS

El interactivo permite la formalización del fenómeno de caída libre a través de la manipulación de variables de interés como la cantidad de aire, el material, el radio y la masa de las esferas.

4 Además, fomenta la participación y el debate en el aula con la oportunidad de que los alumnos integren sus conocimientos y expresen sus ideas sobre el fenómeno observado. El recurso cuenta con instrucciones y sugerencia didáctica que se sugiere revisar antes de utilizarlo para un mejor aprovechamiento. Puede utilizar el interactivo como complemento a la actividad de la caída libre de los objetos.

Apliquen los conceptos asociados a la caída libre de los objetos.

El propósito de esta actividad es que los reconozcan experimentalmente cómo se produce la caída de los cuerpos, registrando el tiempo y haciendo inferencias sobre los datos obtenidos. De esta manera aplican conocimientos sobre el desplazamiento, la velocidad y el tiempo vistos en la Secuencia 2.


57

IICIENCIASExperiencia B: Los objetos caen UNO POR UNO

a) Escriban una hipótesis sobre cuál de los objetos caerá más rápido.

b) Dejen caer los tres cuerpos al mismo tiempo, desde la misma altura pero separados.

c) Registren el tiempo de caída, para ello escuchen el sonido en el sartén. Estén aten-tos pues la caída sucede en un tiempo muy corto.

3. Resultados

• Completen estas tablas de resultados en su cuaderno.

Experiencia A: Los objetos caen ATADOS

Altura: metros

Hipótesis¿Cuánto tardará en caer el paquete?

ResultadoTiempo medido

Bola de papel

Balín o canica

Experiencia B: Los objetos caen SEPARADOS

Altura: metrosHipótesis

¿Cuánto tardarán en caer los objetos?Resultado

Tiempo medido

Bola de papel

Balín o canica


• De acuerdo con sus mediciones, expliquen en sus cuadernos:


a) ¿Cuál de los objetos tiene mayor masa?

b) ¿El tiempo de caída del paquete fue determinado por la masa de alguno de los objetos? Explica.

c) ¿Se cumplió su hipótesis? Expliquen.


a) ¿Hubo diferencias en los tiempos de caída?

b) ¿Cuáles son las razones por las que se obtuvieron esos resultados?

c) ¿Se cumplió su hipótesis? Expliquen.

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de la práctica en su cuaderno.

Intercambien sus opiniones en torno a si la masa influye en el tiempo de caída de los objetos.


¿De qué te sirve lo que

sabes ahora para resolver el

problema?

3. Resultados

3 Monitoree el trabajo de los equipos de manera que se sigan las instrucciones adecuadamente. Encontrarán dificultades al medir el tiempo, ya que es sumamente pequeño, del orden de décimas de segundo. Sugiera a los alumnos que reconozcan las diferencias en los tiempos de caída. Puede Por ejemplo, si registran un tiempo de 0.78 s, pueden redondear a 1s.

• Completen estas tablas de resultadosen su cuaderno RM En la tabla




a) RM El balín.

b) RM No, cayeron como si fuera un solo objeto. La masa no fue determinante.

c) Los alumnos podrían pensar que el balín dentro del paquete será el primero en tocar el suelo, manifestando aún el pensamiento aristotélico. RL Por ejemplo: No. Yo creí el papel caería después.


a) RM No, que se aprecie.

b) RM porque los cuerpos caen con la misma velocidad, sin importar la masa.

c) RL Por ejemplo: No, pues pensamos que la bola de papel caería más lentamente que el balín.

5. Comunicación

El reporte por equipo puede contener los propósitos de la actividad, redactados por los propios alumnos, el procedimiento descrito en forma breve, las respuestas a las preguntas del problema. 2 Los alumnos pueden incluir un diagrama del procedimiento en su reporte. Pregunte a los alumnos si vale la pena incluir este reporte en su portafolio. Deje que ellos valoren si lo hacen.

Intercambien sus opiniones en torno a si la masa influye en el tiempo de caída de los objetos.

3 Solicite a sus alumnos que intercambien sus reportes entre los equipos y elaboren una conclusión grupal.

RM Por ejemplo: Para 3 m de altura, el tiempo es 0.78 s.RL Por ejemplo, un segundo.

RM Por ejemplo: Para 3 m de altura, el tiempo es 0.78 s.RM Por ejemplo: Para 3 m de altura, el tiempo es 0.78 s.


Los alumnos ya tienen elementos para responder que la goma y el ladrillo caen con la misma velocidad. RL Por ejemplo: Aunque el ladrillo pese más que la goma, ambos caen al mismo tiempo.


58

secuencia 4Lean el texto. Durante la lectura, encierren en un círculo los argumentos que les sirvan para resolver el problema.


Galileo Galilei (1564- 1642). Utilizaba los datos de sus experimentos para explicar los fenómenos de la naturaleza

Aristóteles (384-322). Utilizabarazonamientos lógicos para explicar los fenómenos de la naturaleza.

consulta tu diccionario para encontrar el significado depalabras como polémica.

¿Cómo caen los cuerpos?El filósofo griego Aristóteles pensaba que el movimiento era algo que los objetos poseían internamente, de manera que cuando caían libremente “manifestaban” mayor velocidad.. Aristóteles creía, además, que los cuerpos pesados tenían mayor “afinidad con la Tierra”. Esta idea prevaleció por siglos, hasta que Galileo Galilei la puso en duda y, pese a las críticas de muchas personas de su época, se dio a la tarea de demostrar la veracidad o la falsedad de las afirmaciones de Aristóteles, creando gran polémica en su tiempo. Galileo se había dado cuenta de que si se juntaban objetos pesados y ligeros, su combinación no restaba o sumaba velocidad a la caída de uno de ellos por separado. Por ejemplo, un par de piedras de masa diferente atadas entre sí, no caen más rápido que la ligera sola, como Aristóteles suponía.Estudiar este fenómeno no es cosa fácil. Un cuerpo en caída libre se mueve muy rápido y se necesitan alturas muy grandes para poder obtener algún dato útil. En aquellos tiempos no había cronómetros, fotografías instantáneas, ni mucho menos videos en cámara lenta. Experimentador ingenioso y sistemático, Galileo diseñó la forma de registrar datos de velocidades más lentas. Utilizó un plano inclinado para dejar rodar al mismo tiempo, cuesta abajo dos esferas de hierro observó que las esferas llegaban abajo al mismo tiempo aunque tuvieran diferente masa. Además de eso, Galileo marcó segmentos de la misma longitud desde lo alto de la rampa hasta la base. El tiempo que tardaban las bolas en recorrer cada segmento era diferente, de hecho, éstas pasaban más rápidamente por el último segmento.Con estos experimentos, Galileo dedujo el concepto de aceleración y demostró con evidencias que la velocidad con la que caen los cuerpos, no depende de su masa.

intercambien opiniones sobre:

1. ¿Qué ventajas tuvo Galileo al utilizar un plano inclinado, si dejar caer objetos es aparentemente más sencillo?

2. ¿Por qué Galileo empleó esferas de distinta masa para su experimento?

3. ¿Qué evidencia llevó a Galileo a concluir que los objetos se aceleran conforme caen?

4. ¿Qué se puede demostrar con el experimento de las piedras atadas?

• Escriban los puntos principales en el pizarrón.


¿Las hipótesis que elaboraste en

la Actividad DOS sobre la caída

libre de los objetos se parecen a

lo dicho por Aristóteles o por

Galileo?

¿De qué te sirve lo que sabes aho-

ra para resolver el problema?


El texto muestra la diferencia entre las ideas de Aristóteles y Galileo sobre la caída libre. Describe el experimento de Galileo con el plano inclinado para demostrar el concepto de aceleración. También describe la postura de Aristóteles sobre la caída de los cuerpos.

2 Para crear expectativas sobre la lectura, se sugiere que revise con sus alumnos el título y las figuras del texto, así como lo que saben sobre Aristóteles y Galileo. Puede preguntarles cómo creen que estos personajes estén relacionados con el problema. Es recomendable hacer una recuperación grupal utilizando las preguntas posteriores la lectura como pretexto para la discusión. Mediante una lluvia de ideas, pida a sus alumnos describir el movimiento de caída libre para que contrasten sus ideas con las de Aristóteles y de Galileo. Para ello consulte las Pistas didácticas al inicio del libro.


1 Antes de contestar estas preguntas, recoja las impresiones de los alumnos sobre el texto con preguntas como, ¿qué les parece la lectura?, ¿es lógico lo que pensaba Aristóteles?

1. RM Al controlar la inclinación, se pueden observar las diferencias en la velocidad, registrando más fácilmente el tiempo.

2. RL Por ejemplo: Para demostrar que todas las esferas se aceleraban igual, que caían al mismo tiempo.

3. RM El control de la pendiente permitió a Galileo observar cómo las bolas recorrían los intervalos de distancia marcada sobre los planos en menor tiempo. Así, se podía tener un registro más preciso de cómo se recorre mayor distancia en menor tiempo, de manera paulatina. Esto permitió a Galileo tener una evidencia de la aceleración, es decir, del cambio progresivo de velocidad en cada intervalo.

4. RM Que si se juntan objetos pesados y ligeros, su combinación no resta o suma velocidad a la caída de uno de ellos por separado.


Las nociones del sentido común sobre la caída libre suelen ser aristotélicas, y muchas veces cuesta trabajo cambiarlas. Los alumnos han tenido oportunidad de observar casos específicos de cuerpos de diferente masa que caen libremente. Sin embargo, es posible que algunos alumnos todavía piensen que los objetos pesados caen con mayor velocidad que los ligeros. Para resolver las dudas que tengan sus alumnos, permita que se expliquen entre ellos. 3 El haber diseñado un experimento propio, evaluar los diseños de sus compañeros y luego haber seguido un procedimiento experimental diseñado por otros, favorece la construcción fenomenológica de los conceptos asociados con la caída libre. RM Con lo trabajado en la secuencia, ahora sé que ambos objetos caen al mismo tiempo.


59

IICIENCIAS

Actividad TRESInfieran cómo varía la velocidad de los cuerpos que ruedan por un plano inclinado.

1. Material

a) Canica.

b) Cinta métrica o un metro.

c) Dos cronómetros.

d) Tabla lisa de 1 metro de largo y 20 cm de ancho

e) Plumón

2. Procedimiento

a) Para elaborar el plano inclinado:

i. Dividan con la regla la longitud de la tabla en dos partes iguales.

ii. Hagan con el plumón una marca de 50 cm. No es necesario hacer las marcas en 0 y 100 cm.

iii. Eleven el extremo que contiene el origen de la tabla a una altura de 3 cm;pueden apoyarla sobre algunos libros apilados.

b) Para realizar la experiencia:

i. Escriban en su cuaderno una hipótesis sobre si cambiará o no la velocidad de la canica al rodar sobre el plano inclinado.

ii. Elijan dos compañeros que serán los cronometristas.

iii. Un cronometrista tomará el tiempo cuando la canica pase por la marca de 50 cm y el otro, cuando la canica llegue al final de la tabla.

sesión 2

Las ciencias y la comunidad científicaAristóteles afirmaba: “No hay nada en la mente que no pase primero por los sentidos”. Sin embargo, pensaba que las explicaciones de las cosas se encontraban en su esencia, que no es perceptible. Para explicar las cosas, se debería proceder mediante razonamientos para llegar a un conocimiento superior. De esta manera, Aristóteles analizaba los fenómenos pero no consideraba importante experimentar.

Galileo, por otra parte, es considerado el padre de la física moderna. Se atrevió a poner en duda todo cuanto analizaba; propuso ingeniosos experimentos en los cuales planeaba cuidadosamente las variables a medir. Al efectuarlos, medía varias veces el mismo evento, registraba los datos, analizaba sus resultados y obtenía conclusiones para demostrar la validez de las afirmaciones científicas.

Las ciencias y la comunidad científica

Comente con los alumnos cuál es su opinión sobre las formas de pensamiento de estos personajes y su importancia para el desarrollo de las ciencias.

Para cerrar la sesión, pida a sus alumnos retomar lo que saben hasta ahora para resolver el problema. Por ejemplo: que los cuerpos en caída libre tienen la misma velocidad, sin importar su masa. Permita que opinen sobre el valor de la experimentación para comprender fenómenos físicos.

SeSión 23 Antes de iniciar la sesión, pida a sus

alumnos que recuerden cuál es el problema y qué es lo que han hecho para resolverlo.

En esta sesión, los alumnos avanzarán en la solución del problema al inferir cómo varía la velocidad de los cuerpos sobre un plano inclinado. Comprenderán la relación entre aceleración, velocidad y tiempo mediante ecuaciones de movimiento y la representación gráfica de la posición y el tiempo. También valorarán la importancia de hacer un registro cuidadoso sobre las mediciones obtenidas.

Actividad TRES

Infieran cómo varía la velocidad de los cuerpos que ruedan por un plano inclinado.

El propósito de esta actividad es replicar el experimento de Galileo, de manera que los alumnos observen cómo a medida que el objeto desciende por el plano, éste recorre mayor distancia en el mismo intervalo de tiempo. Con esta idea se pretende que infieran el concepto de aceleración.


60

secuencia 4iv. Coloquen la canica en la marca de 0 cm.

v. Suelten la canica cuando los cronometristas estén listos para tomar el tiempo. Ensayen un par de veces esta operación para lograr la sincronización.

vi. Midan el tiempo en el que la canica pasa por las marcas de 50 y 100 cm.

vii. Registren los datos del tiempo en la tabla de resultados.

viii. Calculen la velocidad de la canica en cada tramo

3. Resultados

• Completen la tabla de resultados en sus cuadernos.

Distancia (cm) Tiempo (s) Velocidad hacia el suelo

0-50

50- 100



a) ¿Cuál fue el tiempo en que la canica recorrió cada tramo?

b) ¿En cuál de los tramos la velocidad fue mayor?

c) La velocidad es constante o variable durante el recorrido por la rampa?

d) ¿Se cumplió o no su hipótesis? Expliquen.

5. Comunicación


Intercambien sus opiniones en torno a:

1. La forma que tendría la gráfica v vs t. Elaboren la gráfica en el pizarrón.

2. ¿Con qué palabra describiría el cambio de velocidad?



a) RM Ver tabla.

b) RM Se divide la distancia entre el tiempo. Tramo inicial: V = 0.5 m/0.5 s = 1 m/s. Tramo final: V = 0.5 m/0.4 s = 1.25 m/s.

c) RM En el segundo.

d) RM Es variable, se va incrementando.

5. Comunicación


Pídales que incluyan en su reporte cuáles son las evidencias que permiten inferir el concepto de aceleración.

Intercambien sus opiniones en torno a:

1. RM En las gráficas.

2. RM Aceleración.

RL Por ejemplo: Poco menosde un segundo: 0.7 s.

RL Por ejemplo: 0.4 s.

t

v


61

IICIENCIAS


Para terminarLean el texto. Antes de iniciar la lectura, comenten qué es la aceleración.

¿Qué es la aceleración?Sabemos por experiencia que cuando soltamos un objeto, éste no se queda suspendido en el aire sino que cae verticalmente. Mientras lo hace, aumenta constantemente su velocidad antes de estrellarse contra el piso. Este cambio de velocidad es la variable conocida como aceleración. Si, por el contrario, un objeto se mueve sin experimentar un cambio de velocidad, se dice que se desplaza a velocidadconstante.

Por ejemplo, supongamos que en un momento dado, un autobús viaja hacia Acapulco con una velocidad de 100 km

s . Después de dos horas, el velocímetro marca 120 km

h , de manera que hay una diferencia de velocidades en 2 horas, es decir:

Al caer, cada gota de lluvia se acelera verticalmente hacia abajo.

En esta gráfica se observa cómo en intervalos de una hora, la velocidad de un objeto aumenta desde 100 km

h hasta 130 km

h . Esto indica que la aceleración es de 10 kmh2

Gráfica de velocidad

Velocidad ( km

h)

130

120

110

1000 1 2 3 4

Tiempo (horas)

Este valor indica que ha habido una aceleración promedio de 10 kmh2

En el caso anterior, la aceleración se expresa en kmh2 , pero según el Sistema Internacional de Unidades se

expresa en metros sobre segundo al cuadrado, ms2 . Existe una aceleración cuando cambia la velocidad; y a

mayor incremento en la velocidad se incrementa la aceleración. En forma práctica podemos decir, que en intervalos de tiempo iguales, mientras más grande sea la diferencia de velocidades en el numerador, la aceleración es mayor. Esto significa que la aceleración es directamente proporcional al cambio de velocidad.

120kmh

- 100kmh

h =

20kmh2h

= 10kmh2

Para terminarTexto de formalización

El texto describe el fenómeno de caída libre, las magnitudes involucradas y cómo se relacionan entre sí. Se presentan ecuaciones de movimiento cuyo propósito es que los alumnos comprendan las relaciones de proporcionalidad entre las magnitudes de velocidad, aceleración y tiempo.

4 Es conveniente que tenga a la mano el libro de Matemáticas de primer año para recordar el concepto de proporcionalidad directa e inversa. Detenga la lectura donde lo considere conveniente para aclarar el contenido. Anote en el pizarrón los datos numéricos con los que se ejemplifican las ecuaciones. Le sugerimos que enfatice el hecho de que velocidad y aceleración son magnitudes distintas, pero íntimamente relacionadas. La aceleración es la razón de cambio de la velocidad en el tiempo.


62

secuencia 4

El agua de la cascada cae libremente

La fórmula que expresa la aceleración es: a = vf - v i

tDonde:vf , v i son la velocidad final e inicial, respectivamentet es el tiempo en el que ocurre el cambio de velocidadGalileo Galilei encontró que cuando el rozamiento del aire es mínimo todos los objetos caen simultánea-

mente y en línea recta hacia el suelo, sin importar cuál sea su peso. Su heredero científico, Isaac Newton descubrió el agente que causa la aceleración en los cuerpos que caen: la fuerza de gravedad. La aceleración que imprime esta fuerza es constante y uniforme en la cercanía de la superficie terrestre y se denomina, en consecuencia, aceleración de la gravedad. Se representa con la letra g y su valor es de 9.8 m

s2 .

Respondan en el pizarrón:

1. En el pie de figura del dibujo de la lluvia, ¿qué quiere decir “cada gota de lluvia se acelera verticalmente hacia abajo”?

Si un cambio de velocidad fijo se hubiera producido en el doble de tiempo, es decir en 4 horas, la acelera-ción sería más pequeña, porque la aceleración y el tiempo son inversamente proporcionales:

120 - 100kmh

kmh

4h 4h

120 kmh= =

20 kmh

4h10 km

h=

Respondan en el pizarrón:

1. RL Por ejemplo: Que cada una de las gotas experimenta de la misma manera la caída libre o que cada gota va aumentando su velocidad conforme cae.


63

IICIENCIAS

Sabías que…La aceleración se puede representar mediante una gráfica de posición y tiempo. Para cada segundo transcurrido se grafica un punto. Al unir los correspondientes puntos se traza una curva y no una recta. Esto ocurre porque al aumentar su velocidad, el cuerpo recorre cada vez más distancia en el mismo tiempo. El desplazamiento entre dos distancias sucesivas se realiza más rápido. Si la velocidad se mantuviera constante, como ocurre en la gráfica de la Secuencia 2: ¿Cómo se mueven las cosas?, se graficaría el movimiento como una recta, en donde se representa de manera evidente que un objeto tarda lo mismo en recorrer cada posición. Es decir, la aceleración es cero.

• Identifica las diferencias y las semejanzas entre esta gráfica y la que se encuentra en el texto ¿Qué más necesitamos para describir el movimiento? de la Secuencia 2.

En esta gráfica de posición y tiempo se representa un objeto con movimiento acelerado.

2. ¿Cuál de las siguientes fórmulas corresponde a la de aceleración en una caída libre? Justifiquen su elección

(a) t = ay

(b) g = vf - vi

t (c) v = d

t(d) g = a

t

3. Si quisieran obtener el tiempo de caída de un objeto, ¿cómo lo obtendrían de la fórmula seleccionada en la pregunta 2?

0 1 2 3 4 5

50

40

30

20

10

5

0

Posición (km)

Tiempo (horas)

2. La respuesta es el inciso b porque en una caída libre los cuerpos comienzan a moverse desde el reposo. De modo que la velocidad inicial vale cero y sólo se tiene un valor de la velocidad por intervalo de tiempo seleccionado. Asimismo, la aceleración se representa con la letra g. RM El inciso b.

3. RM t = vfg

Sabías que…

Analice con sus alumnos la gráfica mostrada y compárela con la gráfica de posición y tiempo de la Secuencia 2. Enfatice el hecho de que si bien ambas gráficas representan la relación entre la posición y el tiempo, en la Secuencia 2 se obtuvo una recta y en la presente secuencia se obtuvo una curva. La razón es que la recta representa el hecho de que la posición y el tiempo son directamente proporcionales, es decir, se recorren distancias iguales en tiempos iguales. En consecuencia la velocidad es constante. En el caso de la gráfica de esta Secuencia 4, la curva representa el hecho de que las posiciones ocupadas por el móvil no siempre son las mismas. En consecuencia, la curva representa el cambio de velocidad, es decir, la aceleración.

Para cerrar la sesión, pida a sus alumnos retomar lo que saben hasta ahora para resolver el problema. Por ejemplo: que la aceleración y la velocidad son magnitudes distintas pero muy relacionadas. Mientras la velocidad es un cambio de posición en el tiempo, la aceleración es un cambio de velocidad en el tiempo. Enfatice cómo las gráficas son herramientas muy útiles para distinguir magnitudes físicas y conocer cómo varía una en función de la otra. Se sugiere evaluar esta sesión con el reporte de práctica y la Reflexión sobre lo aprendido.


64

secuencia 4

Descripción Tipo de movimiento

explicaciónaceleración constante

Velocidad constante

a) Un tornillo flojo se desprende de una lámpara del techo y choca con el suelo en menos de un segundo.

3

La velocidad del tornillo va aumentando conforme cae. Por lo tanto tiene aceleración constante.

b) En una carretera con mucho tráfico, un conductor dice que viajó a 30 km

s durante una hora.

c) Un trapo mojado cae del tendedero al piso.

d) Un corredor arranca y alcanza 10 m

s en 5 segundos

Actividad CUATRO ¿Qué pasa cuando te aceleras?

identifiquen los distintos tipos de movimiento. Para ello:

1. Marquen con una 3la magnitud que corresponda a cada descripción.

2. Expliquen su elección en la última columna.

3. Fíjense en el ejemplo.

sesión 3

nuevas destrezas empleadas

identificar: Reconocer las características

o propiedades de organismos, hechos,


SeSión 3 3 Antes de iniciar la sesión, comente a

sus alumnos que van a identificar las magnitudes de velocidad y aceleración en una actividad para saber si ya pueden distinguir entre estos conceptos. En esta sesión resolverán el problema.

Actividad CUATRO

El video facilita la identificación de los conceptos de velocidad y aceleración en el movimiento de los objetos.

4 El recurso tecnológico aporta información para la resolución de la actividad. Puede aprovechar el recurso para comentar con sus alumnos, apoyándose en el conocimiento de las magnitudes y variables, qué consideran que pasó en la situación que se muestra.

Identifiquen las magnitudes involucradas en distintos tipos de movimiento rectilíneo. Para ello:

El propósito de esta actividad es que los alumnos identifiquen mediante el análisis de casos sobre el movimiento de objetos, cuándo está presente una velocidad constante o una aceleración constante.

Es importante que los alumnos intercambien sus respuestas con otros equipos y discutan los conceptos. Hágales notar que es incompatible una descripción en donde se diga que la aceleración es constante y la velocidad también lo es. Este es un error común. Se espera que los alumnos describan por ejemplo, que el coche que mantuvo una hora su velocidad, tiene velocidad constante.


La Actividad CUATRO propone que los alumnos identifiquen experimentalmente y a partir de análisis de casos, respectivamente, los conceptos de velocidad y aceleración. Si lo considera necesario, proporcione usted ejemplos de la vida cotidiana para aclarar el significado de esta destreza, como cuando oímos un grito, tratamos de identificar de dónde proviene el sonido.

RM Durante esa hora, el conductor no ha modificado su velocidad, de modo que ésta es constante y no hay aceleración.

RM El trapo cae libremente por lo que su aceleración es constante.

RM El corredor va incrementando su velocidad, por lo tanto tiene aceleración.


65

IICIENCIAS


¿Para qué te sirve el concepto de aceleración en la resolución del problema?

Analicen sus respuestas. Para ello:

1. Intercambien sus resultados.

2. Las descripciones que se refieran a caída libre, ¿a cuál magnitud corresponden? ¿Por qué?

3. Escriban en el pizarrón sus conclusiones sobre las características de movimientos con:

a) Velocidad constante.

b) Aceleración constante.

Lo que aprendimosResuelvo el problema“Tu salón de clases se encuentra en el segundo piso de la escuela. Un compañero en la planta baja te pide prestada una goma. Al dejarla caer desde el balcón desprendes accidentalmente un ladrillo que estaba flojo. Si los dos objetos están a la misma altura cuando empiezan a caer, ¿cuál de los dos caerá primero? ¿Cuál de los dos tendrá mayor velocidad al llegar al piso? ¿Cómo lo demostrarías?”

Resuelve el problema en tu cuaderno.

Para ampliar sus respuestas al problema, escriban un diálogo imaginario entre Aristóteles y Galileo sobre la velocidad de dos objetos de diferente masa cuando caen.

• Elaboren el diálogo en una cuartilla de su cuaderno, considerando lo siguiente:

1. Tomen como ejemplo los diálogos entre los campesinos de la obra: Cuando veas la cola de tu vecino arrancar…, del Proyecto de Investigación 3: ¿Cómo reducir la contaminación en mi comunidad?, en tu libro de Ciencias I, volumen II, p. 77.

2. Describan la postura de cada personaje. Para ello, lean el texto ¿Cómo caen los cuerpos?

Analicen sus respuestas. Para ello:

3 Se recomienda coevaluar las tablas por equipos, intercambiando resultados y argumentando sobre ellos.

2. RM Las descripciones a y c. En ambas se tiene una aceleración constante.

3. a) RL Por ejemplo: No tienen aceleración, la velocidad siempre es la misma, no cambia.

b) RL Por ejemplo: La velocidad siempre cambia pero de manera uniforme.

Lo que aprendimos

En la sección Lo que aprendimos, se presentan las

siguientes actividades de evaluación de los contenidos

de la secuencia:

• Resuelvo el problema: El alumno da una solución al

problema; emplea para ello, los conceptos y las

destrezas aprendidas.

• Para qué me sirve lo que aprendí: El alumno

transfiere los nuevos aprendizajes a situaciones y

contextos diferentes a los estudiados.

• Ahora opino que...: Se plantea una nueva situación

problemática relacionada con los contenidos, ante la

cual el alumno manifiesta una opinión informada.

• Lo que podría hacer hoy: Se explora el componente

conductual (tendencia a la acción) de las actitudes

trabajadas durante la secuencia. Esta sección

promueve la participación responsable e informada

ante un problema o situación cotidiana.

El maestro puede, si así lo desea, emplear algunas

actividades de la secuencia, para realizar la evaluación

diaria del trabajo en clase (evaluación formativa), como

las que se sugieren en los cierres de sesión.

Al final de cada bloque se presenta:

• Un ejemplo de evaluación individual de Lo que aprendimos, así como un Ejemplo de evaluación sumativa de un bloque.

• Una Lista de cotejo de destrezas y actitudes, en la

que se presentan las destrezas y las actitudes que se

trabajan en cada secuencia.


Responde el problema en tu cuaderno.

Para esta última sección, que integra los contenidos, se espera que los alumnos elaboren un diálogo en donde expresen las ideas fundamentales sobre la caída libre entre Aristóteles y Galileo para resolver el problema. Lo importante es que contrasten

de que los objetos poseían una velocidad interna. Galileo por su parte, pugna por la experimentación para resolver esta cuestión, teniendo la hipótesis de que el tiempo de caída no depende de la masa de los cuerpos. Sus afirmaciones estaban basadas en cuestionar, observar, experimentar y analizar hechos muy simples que no cumplían lo dicho por Aristóteles. Por ejemplo, cuál debía ser la velocidad de dos piedras atadas, ¿la de mayor masa o la de la menor. RL Los cuerpos caen con la misma velocidad y aceleración si son compactos, o bien, si se tienen condiciones de vacío.


RM Para saber que los cuerpos que caen presentan la misma aceleración constante.

el argumento del “movimiento interno” de los cuerpos a la que aludía Aristóteles con las evidencias experimentales de Galileo y valoren el papel de la experimentación en la construcción del conocimiento científico.

Para ampliar sus respuestas al problema, escriban un diálogo imaginario entre Aristóteles y Galileo sobre la velocidad de dos objetos de diferente masa cuando caen.

1. 3 Sería recomendable que algunos

alumnos leyeran en voz alta los diálogos de cada personaje. De esta manera se puede coevaluar el diálogo que mejor represente la polémica entre estos personajes.

2. Aristóteles sostiene que la caída de los cuerpos depende de su peso. Sus afirmaciones estaban basadas en la idea


66

secuencia 4

¿Para qué me sirve lo que aprendí?Para hacer pruebas de la resistencia de muchos materiales de construcción, los fabricantes dejan caer objetos para que adquieran grandes velocidades y así probar cómo se deforman al impactarse con el suelo

• Utilicen los conceptos de aceleración y velocidad para responder:

1. ¿Qué tiempo se requiere dejar caer libremente un ladrillo para que alcance una velocidad de 200 m

s ?

2. ¿Qué forma tendría la gráfica de posición y tiempo de este movimiento?

3. Si una lámina y un ladrillo se dejaran caer al mismo tiempo, ¿cambiarían las características del movimiento? Expliquen.

comenten sus respuestas.

• Escriban las ideas principales en el pizarrón.


Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia sobre si la goma o el ladrillo

caerían primero al piso de la escuela.

1. ¿Ha cambiado lo que pensabas con lo que sabes ahora? Explica tu respuesta.

2. ¿Con cuál punto de vista coincides ahora sobre la caída libre, con el de

Aristóteles o con el de Galileo? Justifica tu respuesta.

Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: ¿Cómo caen los cuerpos?en la programación de la red satelital edusat.

El video aborda las magnitudes de velocidad y aceleración con respecto al movimiento. Así como las características del movimiento de caída libre, a través de ejemplos de la vida cotidiana. 4 Puede aprovechar el recurso para sintetizar con sus alumnos los conocimientos construidos a lo largo de la secuencia. El recurso tecnológico integra el contenido de la secuencia.


Para hacer pruebas de la resistencia de muchos materiales de construc-ción, los fabricantes dejan caer objetos para que adquieran grandes velocidades y así probar cómo se deforman al impactarse con el suelo

1. RM El despeje de la ecuación queda t=v/g. El resultado es 20.4 m/s2

2. 5 Pida a un par de alumnos que pasen al pizarrón y expliquen cómo se va modificando la distancia entre cada posición y el tiempo. RM Sería una curva.

3. 3 Pida a los alumnos que recuerden cómo la forma de los objetos puede ser influida por la fricción del aire.

Comenten sus respuestas

• Escriban las ideas principales en el pizarrón.

Deje que los alumnos elaboren sus conclusiones sobre las diferencias entre la lámina y el ladrillo.


RL Los cuerpos caen simultáneamente. Ahora coincido con el punto de vista de Galileo.


67

IICIENCIAS

Ahora opino que… Poner el conocimiento existente a prueba utilizando diversas evidencias, fue el aporte de Galileo a las ciencias.

• Contesten en su cuaderno:

1. ¿Qué recomendaciones harían a las personas que elaboran experimentos?

2. ¿Qué valor puede tener el proceder con rigor en un experimento?

3. ¿Qué se debe hacer cuando las cosas fallan? Escriban en sus cuadernos un párrafo al respecto.

Para saber más…1. Diccionario Básico de Científicos. (1994). Madrid: Tecnos. 2. Diccionario de Física. (2004). Madrid: Oxford-Complutense. 3. Calvino, Italo. (1997). Las Cosmicómicas. Barcelona: Minotauro.4. Vancleave, Jean. (2000). Física para niños y jóvenes. México: Limusa.

1. Aguilar, Guillermo et al. La Mecánica de Galileo y Newton. ILCE. 22 de febrero de 2007.http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/03/htm/sec_9.html

2. Pérez, Luis. 29 de noviembre de 2006. Galileo. Exposición Galileo-Newton. 22 de febrero de 2007. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd97/Biografias/11-1-b-galileo.html#caida

Ahora opino que…

Poner a prueba el conocimiento existente, utilizando diversas evidencias, fue el aporte de Galileo a las ciencias.

Se espera que las respuestas estén orientadas a la valoración del trabajo experimental para demostrar con evidencias las afirmaciones sobre el origen, las causas y los efectos de los fenómenos naturales.

• Contesten en su cuaderno

1. RL Por ejemplo: Que sean ingeniosas, que no siempre se requiere material sofisticado para demostrar fenómenos.

2. RL Por ejemplo: Los resultados son más confiables.

3. RL Por ejemplo: Intentar de nuevo, detectar dónde estuvo el error, plantear un nuevo diseño, revisar las hipótesis iniciales.

Para saber más…

1. Si el tiempo lo permite, el capítulo al que se alude en la página 41 de Las Cosmicómicas de Calvino, es altamente recomendable para comentar sobre la posibilidad de que todos los cuerpos permanezcan cayendo sin llegar a superficie alguna. Esta situación de ficción puede ser de gran interés para los alumnos. Este texto podría retomarse también para la Secuencia 9, en donde se aborda la gravitación

2. El diccionario de científicos aporta datos históricos y algunos episodios de interés sobre la vida de Galileo que pueden comentarse en el grupo.

3. Las páginas electrónicas amplían la información sobre los experimentos de Galileo.

4. El diccionario de física puede ser consultado permanentemente no sólo para las unidades de aceleración del Sistema Internacional de Unidades, sino para nociones como velocidad y aceleración.

5. El experimento # 30 de Van Cleave, de la página 84 es una demostración de la caída libre que puede compararse con los diseños experimentales de los alumnos.

lpm-ciencias-2-v1-2de6

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