Libro Texto5indice

5.137 visualizaciones

Publicado el

Publicado en: Educación
1 comentario
2 recomendaciones
Estadísticas
Notas
Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
5.137
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
2
Acciones
Compartido
0
Descargas
88
Comentarios
1
Recomendaciones
2
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Libro Texto5indice

  1. 1. Alejandro Cortés • Yoshino Kamichika La relación del ser humano con el medio ambiente, reflejada en la ciencia y la tecnología, se funde en este icono que identifica nuestros nuevos libros de secundaria. Invita al estudiante a ser parte activa de esta asignatura en la construcción de conocimientos científicos aplicados a la tecnología. Ciencia y Movimiento Ciencia y Movimiento Ciencia y Movimiento Ciencia y Movimiento *!5A9J9E-affide! 5583 CIENCIAS 2 CON ÉNFASIS EN FÍSICA SerieTENERSENTIDO
  2. 2. 222 Alejandro Cortés • Yoshino Kamichika Ciencia yCiencia y MovimientoMovimiento Ciencia y Movimiento
  3. 3. Sistema de Clasificación de Melvil Dewey 530 C67 2007 Cortés Juárez, Alejandro Ciencia y Movimiento 2 / Alejandro Cortés Juárez y Yoshino Kamichika. — México : Fernández editores, 2007. 360 p. : il. ISBN 978-970-03-2202-5 1. Física – Estudio y enseñanza (Secundaria). I. Kamichika Yoshino coaut. II. t. III. Ser. CIENCIA Y MOVIMIENTO 2 POR ALEJANDRO CORTÉS JUÁREZ Y YOSHINO KAMICHIKA SEGUNDA EDICIÓN, JUNIO 2007 PRIMER REIMPRESIÓN A LA SEGUNDA EDICIÓN, NOVIEMBRE 2007 Derechos reservados conforme a la ley por: © 2007 FERNÁNDEZ editores, s.a. de c.v. Eje 1 Pte. México Coyoacan 321. Col. Xoco. Delegación Benito Juárez. 03330 México, D.F. (MÉXICO). Miembro No. 85 de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. ISBN 978-970-03-2202-5, Las características de esta edición, así como su contenido, son propiedad de FERNÁNDEZ editores, s.a. de c.v., no pudiendo, la obra completa o alguna de sus partes, ser reproducida mediante ningún sistema mecánico o electrónico de reproducción, incluyendo el fotocopiado, sin la autorización escrita del editor. Si desea información o hacer comentarios acerca de este texto, usted puede comunicarse al 01 800 712 49 99 ext. 7451 al 53, o escribir a fundacioncultural@fernandezeditores.com.mx Asimismo, háganos llegar su opinión y sugerencias en general escribiéndonos a secundaria@fernandezeditores.com.mx Esta obra se terminó de imprimir el día 30 de noviembre de 2007 en los talleres de Imprentor, s.a. de c.v. Salvador Velasco 102. Parque Industrial Exportec 1. 50200 Toluca, Estado de México. No. de Certificado 40998 Imprentor IMPRESO EN MÉXICO – PRINTED IN MEXICO
  4. 4. 3 P r e s e n t a c i o ne n t a c i o n Presentacion Ciencia y Movimiento para el segundo curso de educación secundaria fue pensado y diseñado especialmente para ti, con el propósito de acercarte a la observación sistemática de los fenómenos que suceden en tu entorno, tanto los de orden natural como los tecnológicos, y que forman parte de tu vida cotidiana. Tu libro pertenece a la serie Tener sentido que Fernández editores ha creado para motivar tu curiosidad y desarrollar tus habilidades de inves- tigación mediante procesos, como la observación, el análisis y la reflexión, desde los contextos que te permiten descubrir las causas y explicaciones de los fenómenos físicos como los tipos de energía, la luz, el sonido y el movi- miento. Con Ciencia y Movimiento obtendrás las bases científicas necesarias para construir aprendizajes y comprender con sentido y utilidad la relación que existe entre la física, la tecnología y su entorno social. La estructura del libro fue diseñada pensando en tus necesidades e intereses como estudiante. Encontrarás a los integrantes de la pandilla de las ciencias: Pablo, Rafa, Gaby, Ana, Sara y su maestra. Con la participación de la pandilla comprenderás con facilidad conceptos y temas de la asignatura, además de divertirte con las actividades propuestas. Los contenidos, las actividades, el glosario de pronta referencia, los proyec- tos de investigación y el apéndice interdisciplinario constituyen la obra que promueve el trabajo en equipo permitiendo el desarrollo de prácticas en el aula y el laboratorio. Explora junto con la pandilla el mundo de las ciencias para comprender los fenómenos físicos.
  5. 5. 4 Maestras y maestros: Ciencia y Movimiento, con énfasis en Física, pertenece a la serie Tener sen- tido que Fernández editores ha creado con el propósito de ser un auxiliar en su trabajo educativo en la escuela secundaria que permita a los estudiantes: • Desarrollar habilidades de pensamiento científico como: pensar críticamente, anali- zar la información, comunicar ideas científicas, formular argumentos lógicos, trabajar como parte de un equipo. • Reconocer a la ciencia como una actividad intelectual a su alcance, en constante evolución. • Apreciar que la construcción del conocimiento científico requiere de la participación colectiva. • Analizar la influencia de la sociedad en el desarrollo histórico de la ciencia y la tec- nología. • Valorar críticamente el impacto de la ciencia y la tecnología en el ambiente, tanto de orden natural como social y cultural. • Relacionar el conocimiento científico con otros ámbitos del saber para buscar expli- caciones a los procesos de orden natural y social. • Comprender que el conocimiento científico es necesario como un elemento cultural de nuestro tiempo que nos permite participar en el mejoramiento de la calidad de vida gracias a la influencia de la actividad humana sobre el medio ambiente; la medicina moderna, las telecomunicaciones, la cibernética, etcétera. La estructura general del libro parte desde el constructivismo, que busca que sea el alumno quien construya sus aprendizajes a partir de la reflexión y de la recuperación de sus saberes adquiridos con anterioridad. Con el fin de que este libro de texto sea de mayor utilidad para ustedes, les su- gerimos los siguientes momentos de aprendizaje: • Después de leer y contestar las preguntas iniciales de cada tema, hacer que los alumnos describan una experiencia vivida por ellos. Al final del tratamiento del tema, reconstruir la experiencia descrita por los alumnos, tratando de vincular la teoría con las experiencias cotidianas. • Durante el análisis conceptual y la elaboración de conclusiones, propiciar que los alumnos formulen preguntas, objeciones y dudas que puedan estimular el intercam- bio de puntos de vista, con el fin de aclararlas. • Inducir a los alumnos a que razonen acerca de sus propios errores, para que logren identificarlos y luego corregirlos. • Estimular la elaboración de reportes, síntesis o resúmenes generales. • Elogiar a los alumnos por sus progresos para inspirarles confianza en su propia ca- pacidad.
  6. 6. 5 BLOQUE UNO El movimiento La descripción de los cambios en la naturaleza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 La percepción del movimiento . . . . . . . . . . 10 ¿Cómo sabemos que algo se mueve? . . . . . 10 Nuestra percepción de los fenómenos de la naturaleza por medio del cambio y el movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 El papel de los sentidos en la percepción de movimientos rápidos y lentos . . . . . . . . . . 11 ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 La descripción y medición del movimiento: marco de referencia y trayectoria; unidades y medidas de longitud y tiempo . . . . . . . . . . . 14 Relación desplazamiento-tiempo; conceptos de velocidad y rapidez . . . . . . . . . 19 Representación gráfica posición-tiempo. . . . . 25 Un tipo particular de movimiento: el movimiento ondulatorio . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Ondas transversales y ondas longitudinales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Relación entre longitud de onda (λ) y frecuencia (f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Velocidad de propagación . . . . . . . . . . . . . . . 34 El trabajo de Galileo: una aportación importante para la ciencia . . . . . . . . . . . . . . 42 ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Las aportaciones de Galileo: una forma diferente de pensar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cambia? La aceleración . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Proyecto: Investigar, imaginar, diseñar y experimentar para explicar e innovar . . . . 60 Primera sugerencia: ¿Cómo podemos ver movimientos imperceptibles para el ojo? . . . . 61 Segunda sugerencia: Ecolocación . . . . . . . . . 63 Tercera sugerencia: ¿Cómo se propagan y previenen los terremotos? . . . . . . . . . . . . . . 64 Cuarta sugerencia: Bailen un vals . . . . . . . . . 65 Quinta sugerencia: Deporte y salud . . . . . . . . 67 BLOQUE DOS Las fuerzas La explicación de los cambios . . . . . . . 69 El cambio como resultado de las interacciones entre objetos . . . . . . . . . . . . . 70 ¿Cómo pueden producirse cambios? El cambio y las interacciones . . . . . . . . . . . . . 70 La idea de fuerza en la vida cotidiana . . . . . . 70 Una explicación del cambio: la idea de fuerza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 La idea de fuerza: el resultado de las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas 78 La medición de la fuerza . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Inercia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Leyes de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Segunda ley de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Del movimiento de los objetos en la Tierra al movimiento de los planetas. La aportación de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 El estudio de los astros en distintas culturas. Evolución de las ideas sobre el Sistema Solar a lo largo de la historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Newton y la gravitación universal . . . . . . . . . . 101 La energía: una idea fructífera y alternativa a la fuerza . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 La energía y la descripción de las transformaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Formas de la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 La energía y el movimiento . . . . . . . . . . . . . . . 116 i c eI n d i c e
  7. 7. 6 Concepto de trabajo en física . . . . . . . . . . . . . 116 Energía potencial y energía cinética . . . . . . . 120 Energía mecánica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Las interacciones eléctrica y magnética . . 126 ¿Como por acto de magia? Los efectos de las cargas eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Forma de cargar eléctricamente los objetos . 126 El relámpago . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Los efectos de los imanes . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Magnetismo de la Tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Fuerza magnética . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Proyecto: Investigar, imaginar, diseñar y experimentar para explicar e innovar . . 144 Primera sugerencia: Línea del tiempo . . . . . . 144 Segunda sugerencia: Elaboración de una maqueta: modelo del Sistema Solar . . . . . . . 147 Tercera sugerencia: Naves espaciales del pasado, del presente y del futuro . . . . . . . . . . 148 Cuarta sugerencia: Aurora boreal . . . . . . . . . 149 BLOQUE TRES Las interacciones de la materia Un modelo para describir lo que no percibimos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 La diversidad de objetos . . . . . . . . . . . . . . . 152 Características de la materia. ¿Qué percibimos de las cosas? . . . . . . . . . . . 152 Materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 ¿Para qué sirven los modelos? . . . . . . . . . . . 159 Los modelos y las ideas que representan . . . 159 El papel de los modelos en la ciencia . . . . . . 160 Lo que no percibimos de la materia . . . . . 162 ¿Un modelo para describir la materia? . . . . . 162 Experiencias alrededor de la estructura de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Las ideas desde Aristóteles hasta Newton sobre la estructura de la materia . . . . . . . . . . 163 La construcción de un modelo para explicar la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Desarrollo histórico de la teoría cinética de la materia: de Newton a Boltzmann . . . . . 165 Aspectos básicos del modelo cinético de partículas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Cómo cambia el estado de la materia . . . . 172 Calor y temperatura, ¿son lo mismo? . . . . . . 172 La temperatura y el modelo cinético-molecular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Diferencia entre calor y temperaura . . . . . . . . 179 Transformación de la energía . . . . . . . . . . . . . 183 Conservación de la energía . . . . . . . . . . . . . . 188 El modelo de partículas y la presión . . . . . . . 189 Presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 ¿Qué sucede en los sólidos, los líquidos y los gases cuando varía su temperatura y la presión ejercida sobre ellos? . . . . . . . . . . 204 La teoría cinética y los cambios de estado . . 204 Proyecto: Investigar, imaginar, diseñar y experimentar para explicar e innovar . . . 214 Primera sugerencia: Línea del tiempo 2 . . . . 214 Segunda sugerencia: Tecnología y sociedad, aplicación de los conceptos aprendidos . . . . 218 Tercera sugerencia: Cómo se predice el estado del clima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Cuarta sugerencia: Exposición de experimentos recreativos . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 BLOQUE CUATRO Manifestaciones de la estructura de la materia Aproximación a fenómenos relacionados con la naturaleza de la materia . . . . . . . . . . 224 Manifestaciones de la estructura interna de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Del modelo de partículas al modelo atómico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Orígenes de la teoría atómica . . . . . . . . . . . . . 227 Desarrollo histórico del modelo atómico de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 Los fenómenos electromagnéticos . . . . . . 230
  8. 8. 7 La corriente eléctrica en los fenómenos cotidianos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Orígenes del descubrimiento del electrón . . . 232 Movimiento de los electrones . . . . . . . . . . . . . 236 Corriente eléctrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Resistencia eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 ¿Cómo se relaciona el magnetismo con la electricidad? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 ¡Y se hizo la luz! Las ondas electromagnéticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Refracción de la luz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 Radiación electromagnética . . . . . . . . . . . . . . 276 Espectro electromagnético . . . . . . . . . . . . . . . 279 Proyecto: Investigar, imaginar, diseñar y experimentar para explicar e innovar . . 289 Primera sugerencia: Línea del tiempo 3 . . . . 289 Segunda sugerencia: Construyan un motor eléctrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Tercera sugerencia: Visita a una estación radiodifusora o de radiocomunicación . . . . . . 295 Cuarta sugerencia: Emisión de ondas electromagnéticas y salud . . . . . . . . . . . . . . . . 296 Quinta sugerencia: La cámara, la fotografía y sus elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 BLOQUE CINCO Conocimiento, sociedad y tecnología La física y el conocimiento del Universo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 ¿Cómo se originó el Universo? . . . . . . . . . . . . 300 Teoría de la gran explosión (expansión y contracción) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Estructura del Universo . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 El origen del Universo, según varias culturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Diferencia entre astronomía y astrología . . . . 304 ¿Cómo descubrimos los misterios del Universo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 Información del espacio a través de la captación de ondas electromagnéticas de distintas frecuencias . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 La tecnología y la ciencia . . . . . . . . . . . . . . 309 ¿Cuáles son las aportaciones de la ciencia al cuidado y conservación de la salud? . . . . . . 309 ¿Cómo funcionan las telecomunicaciones?. . 312 Uso de la tecnología en los cambios de vida en la sociedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 ¿Cómo funcionan las telecomunicaciones? . . 313 Fibra óptica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315 Física y medio ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . 315 Prevención de riesgos o posibles desastres naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 Central hidroeléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Energía y energéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 ¿Crisis de energéticos? ¿Cómo participo y qué puedo hacer? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 Ciencia y tecnología en el desarrollo de la sociedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 ¿Qué ha aportado la ciencia al desarrollo de la humanidad? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 Nanotecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 Contribución de la física al desarrollo económico y social del país . . . . . . . . . . . . . . 328 Breve historia de la física y la tecnología en México . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 Apéndice A Sistema Internacional de Unidades . . . . . . . . 334 Transformación de unidades . . . . . . . . . . . . . 340 Apéndice B Gráficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Apéndice C Áreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

×