TRABAJO DE CIENCIAS NATURALES

Escuela normal de licenciatura en
educación primaria de calkini
modulo Hopelchen
Ciencias naturales
RESUMEN DE TEMAS
Profesor: JOSE ELEUTERIO MISS DZIB
Alumna: Karla Arely Quintal Rodríguez
Cinthia Elizabeth Moo Tun
TERCER SEMESTRE
Domingo 25 de Enero del 2015

Introducción
Las Ciencias de la Naturaleza se caracterizan por el estudio empírico
de la realidad natural: la materia inerte y los seres vivos en sus
múltiples aspectos, niveles de organización y modos de relación. Se
contraponen a las ciencias formales, como las Matemáticas o la
Lógica, por utilizar la observación y la experimentación para
contrastar sus enunciados, y se distinguen de otras ciencias
empíricas por su objeto de estudio, que es el medio natural.
A lo largo de este último siglo, las Ciencias de la Naturaleza han ido
incorporándose progresivamente a la sociedad y a la vida social,
convirtiéndose en una de las claves esenciales para entender la
cultura contemporánea, por sus contribuciones a la satisfacción de
necesidades humanas. Por eso mismo, la sociedad ha tomado
conciencia de la importancia de las ciencias y de su influencia en
asuntos como la salud, los recursos alimenticios y energéticos, la
conservación del medio ambiente, el transporte y los medios de
comunicación. En consecuencia, es conveniente que la educación
obligatoria incorpore contenidos de cultura científica, como una
parte de la cultura en general, y que prepare las bases de
conocimiento necesarias para posteriores estudios, más
especializados.
El conocimiento de las Ciencias de la Naturaleza, tanto en sus
elementos conceptuales y teóricos como en los metodológicos y de
investigación, capacita a los alumnos para comprender la realidad
natural y poder intervenir en ella. Facilitar el acceso de los alumnos a
las Ciencias de la Naturaleza es un objetivo primordial de la
educación obligatoria, que ha de introducirles en el valor funcional
de la ciencia, capaz de explicar y predecir fenómenos naturales
cotidianos, así como ayudarles a adquirir los instrumentos necesarios
para indagar la realidad natural de una manera objetiva, rigurosa y
contrastada.

Índice
UNIDAD I
ECOLOGIA Y BIODIVERSIDAD
1.1 Concepto de ecología
1.2 Niveles de organización ecológica
1.3 componentes del ecosistema
1.4 concepto de ecosistema
 Interacción entre factores bióticos y abióticos en los
ecosistemas
 Interacción entre los organismos
DINÁMICA DEL ECOSISTEMA
2.1 Niveles tróficos: productores, consumidores y
desintegradores.
2.2 Cadenas, redes alimenticias y pirámides de energía.
2.3 Flujo de elementos esenciales a través de las cadenas
alimenticias: ciclos del carbono, nitrógeno, fósforo y agua.
BIODIVERSIDAD
3.1 ¿Que es y cual es la importancia de la biodiversidad para
México?
3.2 México como país Megadiverso

DESARROLLO SUSTENTABLE
4.1 ¿Que es el desarrollo sustentable?
PÉRDIDA DE LA BIODIVERSIDAD
5.1 Biodiversidad mexicana
5.2 México como país Megadiverso
5.3 Qué es el desarrollo sustentable
5.4 Pilares del desarrollo sustentable
UNIDAD II
LA MATERIA Y SUS INTERACCIONES
1.1 Circuito eléctrico
1.2 Elementos de un circuito eléctrico
1.3 Funcionamiento de un circuito eléctrico y sus componentes
1.4 Materiales conductores y aislantes de corriente eléctrica
1.5 Aplicaciones del circuito eléctrico
“ELECTRICIDAD ESTATICA”
2.1 Conceptualización de electricidad estática
2.2 “Fuentes de electricidad estática”
2.3 Sus efectos en el entorno y sus medidas de precaución de la
electricidad estática.
2.4 Usos y aplicaciones de la electricidad estática
2.5 Instrumentos de medición de la electricidad estática

MANIFESTACIÓN DE LA ENERGÍA
3.1 Movimiento, luz, sonido, calor y electricidad
3.2 Transformaciones de la energía en el entorno
3.3 Fuentes alternativas de energía: sol, viento, mareas y
geotermia
3.4 Ventajas y desventajas del aprovechamiento de fuentes
alternativas de energía
3.5 Carácter y evidencia de fenómenos ondulatorios
FORMACIÓN DE ECLIPSES DE SOL Y DE LUNA
4.1 Eclipses
4.2 Eclipse de luna
 Clasificación de los eclipses lunares
 Duración y contactos
4.3 Eclipse de sol
 Existen cuatro tipos de eclipse solar:
 Magnitud y oscurecimiento
4.4 Periodicidad y frecuencia de los eclipses
• Creencias y Mitos
4.5.1. La argumentación en ciencias
4.5.2. Evidencias empíricas
4.5.3 Los métodos en la ciencia

Unidad III
LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES
1.1 ¿Qué es una partícula? Naturaleza corpuscular de los
materiales
1.2 Clasificación de los materiales.
1.3 Esencialismo y modelo atómico
LAS MEZCLAS Y SU IMPORTANCIA EN EL AMBIENTE
2.1 Concepto de mezcla
2.2 Clasificación y tipos de mezclas
2.3 El agua común en una mezcla
2.4 La purificación del agua como la separación de mezclas
IMPACTO DEL DIÓXIDO DE CARBONO EN EL AGUA Y LA
ATMOSFERA
3.1 El dióxido de carbono
3.2 Usos del dióxido de carbono
3.3 el impacto del dióxido de carbono en el agua y la
atmosfera
3.4 La satisfacción de las necesidades
LA SATISFACCION DE LAS NECESIDADES
4.1 La combustión como herramienta para modificar la
naturaleza.
4.2 Oxidación de los materiales

4.3 Mezclas contaminantes del aire
4.4 El efecto invernadero y su importancia

UNIDAD 1
ECOLOGIA Y BIODIVERSIDAD
1.1 Concepto de ecología
La ecología es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la
distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la
interacción entre los organismos y su ambiente: «la biología de los
ecosistemas» (Margalef, 1998). En el ambiente se incluyen las propiedades
físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos
locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que
comparten ese hábitat (factores bióticos).
La Ecología es una disciplina biológica que se está desarrollando a
grandes pasos en la actualidad, debido a las modificaciones ambientales
que en buena parte los seres humanos hemos provocado.
La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de
los procesos que influyen la distribución y abundancia de los organismos,
así como las interacciones entre los organismos y la transformación de los
flujos de energía.
La Ecología se reduce al estudio de la contaminación y la preservación del
ambiente. Sin embargo, en la actualidad, el hombre debe tomar muchas
decisiones difíciles ante la rapidez de los cambios ambientales, para
elevar la calidad de vida. Es así, que la comprensión del funcionamiento
de la Naturaleza tiene para nosotros gran importancia. Debemos tener
presente que el hombre es parte de ella; el agua que bebe, el aire que
respira, los alimentos que consume y los productos que usa o desecha lo
unen inevitablemente a las funciones de los ecosistemas.
Los habitantes de las grandes ciudades rara vez miramos el cielo nocturno;
por eso, cuando ocasionalmente lo hacemos en una noche despejada,
nos emociona redescubrir la vastedad del Universo. A veces nos sorprende
no habernos dado cuenta antes de que todo lo que observamos ha estado
ahí desde siempre. Lo mismo ocurre cuando por azar se nos presenta la
oportunidad de penetrar en una comunidad natural, como un bosque, una
selva o un lago, no alterados por la acción humana. Sentimos la misma
emoción al descubrir ese otro universo de seres vivos, de colores, de
movimientos, de sonidos, de olores y sensaciones mucho más hermosas de
lo que imaginábamos, que es, para algunos de nosotros, mucho más bello
que todo cuanto el hombre ha podido crear. Sin embargo, el mundo
natural está siendo modificado, empobrecido o destruido tan rápidamente

que cada vez es mayor la posibilidad de que un número menor de
personas tengan la oportunidad de disfrutarlo en el futuro.
Pero, no se trata de ser pesimista. Existe aún la posibilidad de hacer
muchas cosas para preservar parte de la enorme riqueza viviente que las
circunstancias geográficas y climáticas han originado. Por eso, es
importante que conozcas las características del ambiente, para que
puedas regular tus actividades cotidianas, de tal forma que no sean
agresivas para el medio, y aprendamos a disfrutar la belleza de la
Naturaleza y a respetar a los seres vivos que nos rodean, abordando los
temas que implican la relación del hombre con la Naturaleza discutiendo
algunos problemas ambientales a los que se enfrenta en su ámbito social,
político y económico, tales como el aprovechamiento de los recursos
acuáticos, marinos y forestales, la extinción de especies, etc.
De esta manera podremos satisfacer los retos de vivir en un planeta tan
poblado como éste, al conservar los recursos naturales para que no se
agoten y puedan ser utilizados como una fuente de energía permanente.
Con el estudio de las acciones que tienen lugar entre el medio ambiente
físico y los organismos, se puede entender por qué los animales y
vegetales viven en determinados lugares y cómo viven. Este es el objetivo
que se persigue al estudiar Ecología, es decir, comprender las relaciones
mutuas entre los organismos y sus ambientes respectivos bajo condiciones
naturales y modificadas, como se marca en el siguiente esquema:
Desde que el hombre apareció en la Tierra, tuvo la necesidad de conocer
el medio que lo rodeaba. Es así que la historia de su origen como especie
Homo sapiens, es larga y complicada; los datos arqueológicos,
paleontológicos y antropológicos apoyan el planteamiento de que surgió
como un animal que obtenía su sustento por medio de la caza y la
recolección de plantas, raíces, animales pequeños, frutos, etc. Con ello

puede decirse que el hombre era parte del ecosistema que habitaba y
que estaba sujeto a los mecanismos reguladores del mismo.
El hombre primitivo como uno de los elementos que forman parte del
ecosistema. (Tomada de: Francois, L. Relaciones entre los seres vivos y su
ambiente.) De esta manera, el hombre actuaba como predador de
distintas especies animales y sus actividades se limitaban a tomar lo que el
ecosistema le daba. Con ello fue transformando su medio ambiente, y con
el crecimiento de la población humana se fueron colonizando sitios
nuevos, para integrar sistemas de relaciones más simples y eficientes que
determinaron formas de vida sedentaria.
Durante este período se desarrolló un proceso cultural de gran
trascendencia, cuando el hombre empezó a cultivar algunas plantas y a
domesticar algunos animales, se crearon las condiciones propicias para el
nacimiento de la agricultura, con lo cual empezó a aislarse del
ecosistema, pues ya no estaba limitado a lo que el ecosistema le
brindaba.
Estos hombres, primero se constituyeron en aldeas, después en pueblos y
finalmente en ciudades, lo que les permitió conocer y aprovechar
diferentes fuentes de materia y energía. Así se constituyeron los socios
sistemas, es decir, sociedades humanas que empezaron a eliminar ciertas
cantidades tanto de materia como de energía a los ecosistemas en forma
de desechos domésticos, lo que poco a poco fue alterando y deteriorando
el ambiente.

1.2 Niveles de organización ecológica
Para los ecólogos modernos (Begon, Harper y Townsend, 1999) (Molles,
2006), la ecología puede ser estudiada a varios niveles o escalas:
 Población (las interacciones de un ser vivo dado con los seres de su
misma especie)
 Comunidad (las interacciones de una población dada con las
poblaciones de especies que la rodean),
 Ecosistema (las interacciones propias de la biocenosis sumadas a
todos los flujos de materia y energía que tienen lugar en ella)
 Biosfera (el conjunto de todos los seres vivos conocidos).
Población biológica, en el campo de la biología, es un conjunto de
organismos o individuos de la misma especie que coexisten en un
mismo espacio y tiempo, y que comparten ciertas propiedades
biológicas, las cuales producen una alta cohesión reproductiva y
ecológica del grupo. La cohesión reproductiva implica el intercambio
de material genético entre los individuos. La cohesión ecológica se
refiere a la presencia de interacciones entre ellos, resultantes de poseer
requerimientos similares para la supervivencia y la reproducción, al
ocupar un espacio generalmente heterogéneo en cuanto a la
disponibilidad de recursos.
En biología, un sentido especial de la población, empleado en genética
y evolución, es para llamar a un grupo reproductivo cuyos individuos se
cruzan únicamente entre sí, aunque biológicamente les fuera posible
reproducirse también con todos los demás miembros de la especie o
subespecie. Las principales causas por las que resultan delimitadas las
poblaciones son el aislamiento físico y las diferencias del
comportamiento.
Población
Las poblaciones representan un nuevo nivel de integración de la materia,
el primero que es objeto de estudio de la Ecología. En este nuevo nivel de
integración de la materia, ubicado después del individuo se estudian
ahora grupos de organismos con características similares a los que
llamamos especie Estos organismos constituyen conjuntos en los cuales la
carga genética de los seres que forman el conjunto es similar de forma que
pueden entrecruzarse, reproducirse y generar descendencia fértil y que
además se encuentran en una zona definida y constituyen entonces una
población Cabe mencionar que la especie se ha revisado ya en el tema
de diversidad al mencionar los niveles taxonómicos y en Evolución como

unidad de cambio evolutivo y ahora se revisarán sus características, su
dinámica.
Las poblaciones son entonces conjuntos de organismos los que como
grupo presentan elementos que los definen y los caracterizan como tal,
estos elementos son: la densidad, la distribución la natalidad y su tasa, la
mortalidad y su tasa, la migración y su tasa, la proporción de edades la
proporción de sexos para aquellas poblaciones que se reproducen
sexualmente, la sobrevivencia y sus curvas, además de su potencial
biótico, la capacidad de carga, y el crecimiento, características estas tres
últimas que se analizan ya en el tema de Dinámica Poblacional.
.
Comunidad.
Una biocenosis (también llamada comunidad biótica, ecológica o
simplemente comunidad) es el conjunto de organismos de todas las
especies que coexisten en un espacio definido llamado biotopo, que
ofrece las condiciones ambientales necesarias para su supervivencia.
Puede dividirse en fotocinesis, que es el conjunto de especies vegetales,
zoo enosis (conjunto de animales) y micro biocenosis (conjunto de
microorganismos). Un ecosistema, según la definición original Tansley
(1935), está formado por la biocenosis junto con su ambiente físico o
biotopo. El campo cultivado es logro de la biocenosis que, junto con su
entorno físico-químico (biotopo) forman un agro sistema.
El término biocenosis fue acuñado en 1877 por Karl Mabíes, quien
subrayaba así la necesidad de enfocar la atención no en el individuo sino
en el conjunto de individuos.
En otras palabras es una comunidad o conjunto de poblaciones de
diferentes especies, que habitan una zona geográfica determinada y se ve
influenciada por factores físicos como la luz, la temperatura, la humedad,
etc.

Biosfera
La biosfera o biósfera es el sistema formado por el conjunto de los seres
vivos del planeta Tierra y sus relaciones. Este significado de «envoltura viva»
de la Tierra, es el de uso más extendido, pero también se habla de
biosfera, en ocasiones, para referirse al espacio dentro del cual se
desarrolla la vida.
La biosfera es el ecosistema global. Al mismo concepto nos referimos con
otros términos, que pueden considerarse sinónimos, como ecosfera o
biogeosfera. Es una creación colectiva de una variedad de organismos y
especies que interactuando entre sí, forman la diversidad de los
ecosistemas. Tiene propiedades que permiten hablar de ella como un gran
ser vivo, con capacidad para controlar, dentro de unos límites, su propio
estado y evolución.
La capa exterior del planeta Tierra puede ser dividida en varios
compartimentos: la hidrosfera (o esfera de agua), la litosfera (o ámbito de
los suelos y rocas), y la atmósfera (o la esfera de aire). La biosfera (o la
esfera de la vida), a veces descrita como "el cuarto sobre" es la materia
viva del planeta, o la parte del planeta ocupada por la vida.
La biosfera contiene grandes cantidades de elementos tales como
carbono, nitrógeno, hidrógeno y oxígeno. Otros elementos, tales como el
fósforo, calcio y potasio, también son esenciales a la vida, aún están
presentes en cantidades más pequeñas. En el ecosistema y los niveles de
la biosfera, es un continuo reciclaje de todos estos elementos, que se
alternan entre los estados minerales y orgánicos.
De acuerdo con esta concepción, la Ecología ha considerado como su
objeto de estudio a las poblaciones, las comunidades y los ecosistemas, y
ha delimitado a la Biósfera como su campo de conocimiento y de acción.
Así tenemos, que la unidad de básica de estudio ecológico es la
población, que se define como el conjunto de individuos de la misma
especie que habita un área determinada.

1.3 componentes del ecosistema
Un ecosistema está constituido por el conjunto de factores ambientales,
que se definen como los componentes del medio, capaces de actuar
directamente sobre los organismos y se dividen en: factores abióticos y
bióticos.
Especificando lo anterior, tenemos que:
Los componentes bióticos y abióticos del medio están estrechamente
ligados, ya que se encuentran en un constante flujo y reflujo, resultando
difícil separarlos.

1.4 concepto de ecosistema
La unidad de orden superior es la comunidad o biocenosis, que incluye a
todas las poblaciones que habitan un área determinada. La interacción
entre dicha comunidad y el ambiente que la rodea recibe el nombre de
ecosistema.
Los ecosistemas se han formado a través de una larga evolución y son
consecuencia de un proceso de adaptación permanente entre las
especies y el medio ambiente. Al conjunto de todos los ecosistemas que
existen en la Tierra se les llama Biósfera, que se define como la parte de la
Tierra donde se desarrolla la vida. Se extiende hasta unos 8 a 10 km., sobre
el nivel del mar y pocos metros por debajo del nivel del suelo, hasta donde
penetran las raíces y existen microorganismos. Comprende las aguas
superficiales y las profundidades oceánicas.
Los factores ambientales determinan la distribución de los organismos
sobre la Tierra, de manera que se pueden distinguir en ella diferentes zonas
biogeográficas con clima, topografía, flora y fauna característicos. Lo que
nos permite observar una gran variedad de ecosistemas.
El ecosistema, unidad de estudio de la Ecología, se define como la
totalidad de organismos existentes en una zona determinada, los cuales
están íntimamente relacionados con el medio físico y químico,
estableciendo un flujo de energía y circulación de la materia, lo que lo
hace auto-suficiente y estable.
Interacción entre factores bióticos y abióticos en los ecosistemas
a) FACTORES BIÓTICOS
Como ya se mencionó, constituyen la parte biológica de los ecosistemas.
Las relaciones que se establecen entre ellos son principalmente de tipo
alimenticio, lo que permite reconocer diferentes niveles tróficos o nichos
ecológicos.
Imagina que en una selva desaparecen los hongos, ¿qué crees que
pasaría con las plantas y a su vez
con los animales? También puedes
imaginar que se extinguen los
animales ¿qué sucedería con los
demás seres vivos de la selva?

Como puedes ver, los organismos son factores ambientales que también
determinan la distribución de las especies, en virtud de que unos son
alimento de otros, que compiten entro ellos por el alimento, la luz, el
espacio o por la pareja.
Desde el punto de vista su función en el ambiente, los seres vivos pueden
subdividirse en tres grandes grupos: productores, consumidores y
desintegradores, corno se muestra en la figura 9.
1. Los productores, pueden transformar la energía luminosa en energía
química potencial, acumulada en compuestos orgánicos, utilizando
minerales (Cu, Ca, K, N, etc.) y C02 que son proporcionados por el
medio, a través de la fotosíntesis.
Durante este proceso, además de la producción de sustancias
nutritivas, se renueva el oxígeno del medio, y el vapor de agua que
se desprende, contribuye a la formación de las nubes que después
traerán la lluvia. A este grupo pertenecen las plantas verdes o
plantas fotosintéticas, y algunas bacterias que obtienen energía a
partir de sustancias químicas (químiosintéticas).
2. Los consumidores; son organismos que consumen sustancias que
producen otros seres vivos. Se dividen en dos grandes grupos:
a. Herbívoros. Se alimentan de vegetales. Por ejemplo
 Rizófagos: sólo comen las raíces.
 Xilófagos: se alimentan de madera.
 Frugívoros: comen frutas.
 Granívoros: se nutren de semilla
b. Carnívoros. Comen a otros animales. Por ejemplo:
 Ictiófagos: comen peces.
 Necrófagos: se alimentan de cadáveres.
 Hematófagos: se alimentan de sangre
3. Desintegradores o descomponedores, también se les llama
saprófitos, comprenden a los hongos y a las bacterias. Se localizan
sobre animales o vegetales muertos, producen enzimas suficientes
que les sirven para efectuar reacciones químicas específicas con las
cuales realizan la descomposición de los organismos muertos, con
ello permiten reciclar las sustancias químicas nutritivas en la
Naturaleza. Durante el proceso, toman lo necesario para su
alimentación y dejan en el medio lo que sobra, que más tarde se
desintegrará poco a poco hasta constituir el humus del suelo; de este
modo se liberan las sustancias más simples que forman a los seres
vivos para que las utilicen.

b) FACTORES ABIÓTICOS
Los factores abióticos son todos los componentes fisicoquímicos que
rodean a los seres vivos, como la luz, la temperatura, la humedad, etc.; y
en términos generales, se pueden dividir en tres grandes grupos que son:
los componentes energéticos, los componentes climáticos y los
componentes del sustrato. Analizaremos cada grupo.
Las interrelaciones entre los factores bióticos (seres vivos incluyendo seres
humanos) y abióticos (agua, aire, luz, temperatura, suelo, etc.) nos permite
conocer las intimas dependencias entre ambos factores que forman parte
del sistema ecológico en el cual, cualquier modificación que se presente
puede provocar otras alteraciones por ejemplo: el aprovechamiento
irracional de un bosque o una selva, provoca la erosión del suelo,
inundaciones y disminución de la humedad en el subsuelo, ríos y lagos,
además, ocasiona sequias con las consecuentes afectaciones para el ser
humano y otros organismos como plantas y animales domésticos y
silvestres, que al no encontrar agua pueden perecer.
Interacción entre los organismos
POR ANTAGONISMO:
 Competencia: es la interacción entre individuos de la misma especie
(competencia intraespecifica), que utilizan el mismo recurso y
existen en cantidades limitadas. En general es la lucha de dos
individuos por obtener un recurso o bien escaso, haciendo uso de
sus habilidades; entre los recursos por los que los organismos luchan
están: pareja, alimento, espacio, agua, sitio de apareamiento, etc.
 Depredación: es la interacción entre individuos en la cual un
organismo capture a otro organismo vivo con fines alimenticios. La
depredación es la ingestión de organismos vivos, incluidas la de las
plantas por animales, animal con animal, y planta con animal, y
hongos. En la depredación existen dos componentes:
o Depredador: es aquel que se alimenta de otro organismo vivo.
o Presa: es aquel que se convierte en alimento de otro individuo.
POR SIMBIOSIS:
 Comensalismo: es la relación entre dos especies en la cual uno se
beneficia y el otro ni se beneficia ni se perjudica.
 Mutualismo: es a relación entre dos especies en las cuales ambas se
benefician.

 Parasitismo: es una asociación o relación entre dos organismos o
especies en el cual una se beneficia y la otra se perjudica. Hay tres
clase de parásitos los cuales pueden ser:
 Ectoparásito: parásitos externos
 Endoparásitos: parásitos internos
 Hiperparásitos: parásitos de parásitos
UNIDAD 1
DINÁMICA DEL ECOSISTEMA
2.1 Niveles tróficos: productores, consumidores y desintegradores
NIVELES TRÓFICOS:
Productores:
El nivel trófico de los productores está integrado por organismos, que tienen
la capacidad de transformar las sustancias inorgánicas en alimento
orgánico, función que dentro de un ecosistema son los únicos que la
poseen, también son llamados autótrofos. En su mayoría son vegetales y
algas fotosintetizados (fitoplancton). Son el inicio de toda cadena
alimentaria.
Consumidores:
Los consumidores se alimentan de sustancias orgánicas ya elaboradas por
otros organismos, es decir de sustancias elaborados por los productores o
por otros consumidores y en relación con su régimen alimentario se los
conoce como heterótrofos.
Los consumidores pueden ser:
 Consumidores primarios o de primer orden: son
organismos herbívoros que se alimentan de productores, como
roedores, insectos, palomas, teros, vaca, oveja, etc.
 Consumidores secundarios o carnívoros de primer orden: son
organismos carnívoros que se alimentan de los consumidores
primarios. Por su régimen alimentario se los llama carnívoros. Dentro
de este grupo encontramos algunos peces, zarigüeyas, culebras,
ranas, etc.

 Consumidores terciarios o carnívoros secundarios: son los que se
alimentan de otros carnívoros, como las aves rapaces y los felinos.
Dentro de este grupo encontramos a los omnívoros que consumen
tanto vegetales como animales.
Descomponedores y detritívoros:
Cuando una planta o un animal muere, los cuerpos son desintegrados por
otros organismos, los descomponedores, representados por bacterias y
hongos, y los detritívoros, representados por pequeños gusanos, lombrices
de tierra, protozoarios, caracoles, babosas, milpiés, etc. Dentro del
segundo grupo se ubican grandes animales carroñeros, organismos que se
alimentan de carroña como los buitres y cuervos.
La descomposición puede ser definida como la desintegración gradual
de materia orgánica muerta, en la que complejas moléculas ricas en
energía son fragmentadas por los organismos descomponedores y
detritívoros. Los organismos pertenecientes a este nivel trófico tienen un rol
primordial en el ciclo de la materia porque "cierran" las cadenas tróficas en
ciclos, posibilitando que la materia orgánica se transforme en inorgánica y
pueda ser captada por los productores.
2.2 Cadenas, redes alimenticias y pirámides de energía
Cadenas y redes alimentarias:
El trayecto que sigue el alimento al ir pasando de un organismo al otro se
denomina cadena alimentaria. Al comienzo de cualquier cadena siempre
se encuentra un organismo productor, lo que demuestra que las plantas
verdes son las que hacen posible la vida sobre nuestro planeta. El conjunto
de cadenas que tienen eslabones comunes da lugar a una verdadera red
alimentaria. Las estructuras más comunes y estables están construidas por
varias cadenas, con múltiples conexiones entre ellas. Cada nivel trófico
está compuesto por muchas especies, dado que por lo general una
población particular tiene varias alternativas para su alimentación. Por
ejemplo los animales omnívoros pueden consumir vegetales u animales,
comportándose de este modo como herbívoros o como carnívoros, lo que
hace que en la red trófica estos animales ocupen distintos niveles tróficos.

Pirámide de la energía:
Se puede construir una pirámide de energía para ilustrar cómo la energía
pasa de un nivel trófico al nivel superior. La planta capta la energía
luminosa y la acumula. Parte de esa energía la utiliza para las funciones de
crecimiento y parte se disipa en forma de calor. Entre la base y la cumbre
se interpone un número variable de pisos, cada uno de los cuales alberga
a un menor número de individuos, puesto que al pasar de uno a otro, parte
de la energía se pierde. Las cadenas alimentarias son cortas porque la
energía se agota. El hombre procura buscar el alimento en los niveles más
bajos, porque allí hay más energía.
Hábitat:
Es el ambiente en donde vive una especie o población. Existe una infinidad
de hábitats distintos, dependiente del tipo de clima, la actitud, el suelo, el
agua y el viento, entre otros factores.
Nicho ecológico:
Hace referencia al "rol", o función, que tiene un organismo dentro del
ecosistema o comunidad. No sólo depende de dónde vive el organismo,
sino también de lo que hace, de sus costumbres, de sus hábitos, del
alimento que consume y su modo de vida. Por ejemplo, en la selva
misionera algunos roedores cavan sus cuevas en distintas zonas del suelo,
otras especies, como gusanos e insectos, desarrollan su vida en
diferentes partes del tronco de un árbol, algunas especies de aves viven en
las copas de los árboles y otras, en cambio, en el manto de humus que
cubre el suelo, como muchas especies de insectos y arañas.

¿Qué es una cadena trófica?
Es el proceso de transferencia de energía alimenticia a través de
una serie de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y
es alimento del siguiente. También conocida como “cadena alimentaria”,
es la corriente de energía y nutrientes que se establece entre las
distintas especies de un ecosistema en relación con su nutrición.

¿Qué es un productor?
Cada cadena se inicia con un vegetal, productor u autótrofo, o sea un
organismo que fabrican su propio alimento; utilizando sustancias orgánicas
a partir de sustancias inorgánicas que toma del CO2 del O2 y energía
solar. Todo ese proceso se llama fotosíntesis.
¿Qué son los consumidores?
El productor, será el consumidor primario, el que se alimenta de este último
será el consumidor secundario que sería un carnívoro y un terciario que
sería un omnívoro o un carroñero. De alguna forma son consumidores
primarios, los herbívoros. Son consumidores secundarios los carnívoros y
terciarios los omnívoros.
2.3 Flujo de elementos esenciales a través de las cadenas
alimenticias: ciclos del carbono, nitrógeno, fósforo y agua
Flujo de energía y nutrientes a través del ecosistema.
La energía solar capacita a las plantas para formar tejidos orgánicos a
partir de dióxido de carbono, agua y nutrientes inorgánicos a través del
proceso de la fotosíntesis. La energía de la luz es transformada en energía
química en los cloroplastos de las células vegetales. Cuando la planta
muere y se descompone o es comida por un consumidor, la energía
almacenada en la planta se transfiere.
La fuente de energía para los animales son las plantas u otros animales. Los
animales requieren energía para convertir nutrientes de su alimento en
tejido corporal, debido a que ellos no están en capacidad de aprovechar
directamente la luz del sol. Cuando las plantas son consumidas, una
pequeña proporción de la energía almacenada en las plantas es
transferida a los animales para el crecimiento, mantenimiento y realización
de las actividades. Cuando los animales son consumidos por otros
animales, otra transferencia de energía ocurre. Con cada transferencia,
parte de la energía se desecha en forma de calor y finalmente irradia de
regreso al espacio como radiación infrarroja. Cuando los animales usan la
energía almacenada en sus cuerpos, los compuestos inorgánicos se
liberan a través del sistema excretor de sus cuerpos y eventualmente con
la muerte del animal. Esos compuestos inorgánicos son una fuente de
nutrientes, los cuales posteriormente se usan por las plantas.

Ciclo del carbono
El ciclo del carbono es un ciclo biogeoquímicos por el cual el carbono se
intercambia entre la biosfera, la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera de la
Tierra. Los conocimientos sobre esta circulación de carbono posibilitan
apreciar la intervención humana en el clima y sus efectos sobre el cambio
climático.
El carbono (C) es el cuarto elemento más abundante en el Universo,
después del hidrógeno, el helio y el oxígeno (O). Es el pilar de la vida que
conocemos. Existen básicamente dos formas de carbono: orgánica
(presente en los organismos vivos y muertos, y en los descompuestos) y
otra inorgánica, presente en las rocas.
En el planeta Tierra, el carbono circula a través de los océanos, de la
atmósfera y de la superficie y el interior terrestre, en un gran ciclo
biogeoquímico. Este ciclo puede ser dividido en dos: el ciclo lento o
geológico y el ciclo rápido o biológico.
Suele considerarse que este ciclo está constituido por cuatro reservorios
principales de carbono interconectados por rutas de intercambio. Los
reservorios son la atmósfera, la biosfera terrestre (que, por lo general,
incluye sistemas de agua dulce y material orgánico no vivo, como el
carbono del suelo), los océanos (que incluyen el carbono inorgánico
disuelto, los organismos marítimos y la materia no viva), y los sedimentos
(que incluyen los combustibles fósiles). Los movimientos anuales de
carbono entre reservorios ocurren debido a varios procesos químicos,
físicos, geológicos y biológicos. El océano contiene el fondo activo más
grande de carbono cerca de la superficie de la Tierra, pero la parte del
océano profundo no se intercambia rápidamente con la atmósfera.
El balance global es el equilibrio entre intercambios (ingresos y pérdidas)
de carbono entre los reservorios o entre una ruta del ciclo específica (por
ejemplo, atmósfera - biosfera). Un examen del balance de carbono de un
fondo o reservorio puede proporcionar información sobre si funcionan
como una fuente o un almacén para el dióxido de carbono.

Ciclo del nitrógeno.
Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos
nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.
Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma
de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la
mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).
Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan
un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación
del nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas
(nitratos y amonio) asimilables por las plantas.
El amonio (NH4+) y el nitrato (NO3-) lo pueden tomar las plantas por las
raíces y usarlo en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis
de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al
comer a las plantas o a otros animales.
En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba
formándose ion amonio que es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta
eliminación se hace en forma de amoniaco (algunos peces y organismos
acuáticos), o en forma de urea (el hombre y otros mamíferos) o en forma
de ácido úrico (aves y otros animales de zonas secas). Estos compuestos
van a la tierra o al agua de donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o
ser usados por algunas bacterias.

Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este
en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las
raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de
plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.
Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en
condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación,
convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de
nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.
Ciclo del fósforo.
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento
de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el
fósforo (P) en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que
mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos
pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales.
Cuando éstos excretan, los componedores actúan volviendo a producir
fosfatos.
Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual
lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el
cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes

cantidades de fosfatos; los restos de los animales marinos dan lugar en el
fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos.
De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las
plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al
alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la
descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma
de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los
vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia
puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El
ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en
un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le
permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra
firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del
fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante
las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas
alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus
excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la
posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano
hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen
fosfato.
La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero
el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos
como el ADN. Muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la
respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de
fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto
contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los
dientes de animales. Este elemento en la tabla periódica se denomina
como "P". La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los
depósitos de rocas marinas. El fósforo como abono es el recurso limitante
de la agricultura. Ya que este recurso no tiene reserva en la atmósfera, su
extracción se ve limitada a los yacimientos terrestres.
Ciclo del agua.
El ciclo del agua describe la presencia y el movimiento del agua en la
Tierra y sobre ella. El agua de la Tierra está siempre en movimiento
y cambia constantemente de estado: líquido, vapor, hielo y viceversa. El
ciclo del agua ha estado ocurriendo por miles de millones de años, y la
vida sobre la Tierra depende de él.

El ciclo del agua no se inicia en un lugar específico pero, para esta
explicación, asumimos que comienza en los océanos. El sol, que dirige el
ciclo del agua, calienta el agua de los océanos, la cual sube hacia la
atmósfera como vapor de agua. Corrientes ascendentes de aire llevan el
vapor a las capas superiores de la atmósfera, donde la menor temperatura
causa que el vapor de agua se condense y forme las nubes. Las corrientes
de aire mueven las nubes sobre el globo, las partículas de nube colisionan,
crecen y caen en forma de precipitación. Parte de esta precipitación cae
en forma de nieve, que se llega a acumular en capas de hielo y en los
glaciares -que pueden almacenar agua congelada por millones de años.
En los climas más cálidos, la nieve acumulada se funde y derrite cuando
llega la primavera. La nieve derretida corre sobre la superficie del terreno
como agua de deshielo. La mayor parte de la precipitación cae en los
océanos o sobre la tierra donde, debido a la gravedad, corre sobre la
superficie como escorrentía superficial. Una parte de esta escorrentía
alcanza los ríos en las depresiones del terreno; en la corriente de los ríos el
agua se transporta de vuelta a los océanos. El agua de escorrentía y el
agua subterránea que brota hacia la superficie se acumula y almacena en
los lagos de agua dulce.
No toda el agua de lluvia fluye hacia los ríos, una gran parte es absorbida
por el suelo como infiltración. Parte de esta agua permanece en las capas
superiores del suelo y vuelve a los cuerpos de agua y a los océanos como
descarga de agua subterránea. Otra parte del agua subterránea
encuentra aperturas en la superficie terrestre y emerge como manantiales
de agua dulce. El agua subterránea que se encuentra a poca profundidad
es tomada por las raíces de las plantas y transpirada a través de la
superficie de las hojas, regresando a la atmósfera. Otra parte del agua
infiltrada alcanza las capas más profundas de suelo y recarga los acuíferos
(roca sub-superficial saturada), que almacenan grandes cantidades de
agua dulce por largos períodos. A lo largo del tiempo, esta agua continua
moviéndose, y parte de ella retornará a los océanos, donde el ciclo del
agua se cierra para comenzar de nuevo.

UNIDAD I
BIODIVERSIDAD
3.1 ¿Qué es y cuál es la importancia de la biodiversidad para
México?
Biodiversidad mexicana
El mosaico de comunidades naturales en México es excepcionalmente
variado y sorprendente. En su territorio caben casi todos los paisajes que es
posible encontrar en el planeta. Desde los áridos desiertos, hasta las selvas
y pantanos más húmedos; desde los matorrales tropicales, hasta los
páramos de montaña casi en contacto con nieves eternas.
Esta gran diversidad biológica es producto de numerosos factores
geológicos, topográficos y climáticos que crean un complejo mosaico de
ambientes y microambientes, además del paso del tiempo, que ha
permitido la evolución de especies endémicas propias del territorio
mexicano.
3.2 MÉXICO COMO PAÍS MEGADIVERSO
México es el cuarto país mega diverso en el mundo; en México tenemos
las mejores y únicas especies que hay en el planeta. La variedad de seres
vivos que contiene una región o, como en este caso, un país. en el grupo
de plantas contamos con 26,000 especies; en el grupo de los anfibios
tenemos una alrededor de 282 especies; en el ámbito de los reptiles
tenemos 707 especies y somos el primer lugar mundial con mayor especies
de este grupo y por ultimo contamos con 439 especies de mamíferos.
México es considerado un país “megadiverso”, ya que forma parte del
selecto grupo de naciones poseedoras de la mayor cantidad y diversidad
de animales y plantas, casi el 70% de la diversidad mundial de especies.
 México es cuarto lugar en flora del mundo, con 26,000 diferentes
especies.
 México es considerado el segundo país en el mundo en ecosistemas
 México es el cuarto lugar en el mundo en el total de especies. (2,500
especies están protegidas por la legislación mexicana).

La fauna la integran aproximadamente 171 mil especies de invertebrados,
en su mayoría artrópodos (cerca de 86 mil especies) e insectos (78 mil
especies), además de cerca de 5 mil especies de vertebrados,
mayormente peces (2 mil 122 especies) y aves (mil 250 especies).
La flora mexicana, por su parte, consta de poco más de 23 mil especies, en
su mayoría angiospermas (poco más de 22 mil especies), con un nivel de
endemismo superior al 40 por ciento. Destacan por sus niveles de
endemismo la familia de las cactáceas (con 850 especies, 84% de ellas
endémicas) y la de las orquídeas (920 especies, 48% endémicas), así
como el género Pinus (con 48 especies, 43% endémicas).
Dada la enorme extensión de México, que abarca desde el Océano
Atlántico a Océano Pacífico, el país posee una variada topografía e
importantes diferencias climáticas, lo que propicia una flora y fauna
multivariada (incluyendo islas remota.
QUÉ ES EL DESARROLLO SUSTENTABLE
Desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la
capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias
necesidades".
Los objetivos del desarrollo social y económico de todos los países,
desarrollados o en vía de desarrollo, deben estar definidos en términos de
la sostenibilidad, sin importar si se basan
en sistemas económicos orientados a una economía de mercado o a una
planificación central.
Pilares del desarrollo sustentable
 Social.
 Económico.
 Medioambiental.
Actualmente un vasto número de personas en países en desarrollo no tiene
satisfechas sus necesidades básicas, la pobreza es endémica, como
tampoco tienen la oportunidad de mejorar sus condiciones de vida. Ésta
situación hace al mundo muy propenso a sufrir crisis humanitarias,
económicas y ecológicas que afectan el desarrollo, es por esto que
satisfacer las necesidades básicas de todas las personas y ofrecerles la

oportunidad de una mejor calidad de vida son los mínimos requerimientos
para lograr un desarrollo sostenible.
Es necesario que el crecimiento demográfico esté en armonía con la
capacidad productiva del sistema, es decir, debe haber un
desarrollo tecnológico que permita el sostenimiento de una
mayor población sin aumentar la presión y el daño en el medio ambiente
y así asegurar los recursos a generaciones futuras.
Los avances tecnológicos pueden solucionar algunos problemas en el
corto plazo pero pueden conducir a unos mayores en el largo plazo, por
ejemplo, algunas tecnologías que aumentan la productividad de los
cultivos agrícolas pero que con el transcurso de los años afectan
gravemente los suelos.
Por otro lado el desarrollo tecnológico puede llevar a la marginalización de
grandes sectores de la población debido a una mala planificación, por
ejemplo, cuando se expulsan a campesinos de sus tierras para construir
una nueva central hidroeléctrica sin planes de contingencia para la
población afectada.
Los recursos renovables, como los bosques y las poblaciones de peces, no
van a agotarse siempre que el nivel de abuso esté entre los límites
de regeneración y crecimiento natural del ecosistema. Pero como
la mayoría de los recursos renovables son parte de un sistema mayor
complejo e interrelacionado, por ejemplo, las poblaciones de peces que
son parte de la cadena alimenticia del océano, se debe tener en cuenta
los efectos que tienen en todo el ecosistema para poder maximizar
el rendimiento máximo sostenible.
En cuanto a los recursos no renovables, como combustibles fósiles o
minerales, su uso reduce el stock disponible para futuras generaciones,
pero esto no significa que este tipo de recursos no deban ser utilizados.
En general al momento de consumir recursos no renovables se debe tener
en cuenta la importancia de estos en la sociedad, la disponibilidad de
tecnologías para la minimización de su agotamiento y la probabilidad de
que haya recursos sustitutos disponibles.
Los bienes públicos, como el aire, también son recursos y deben ser
protegidos como cualquier cualquier otro. Debido a esto es necesario
minimizar el impacto de las actividades económicas en la calidad del aire,
agua y otros elementos naturales para preservar la integridad de los
ecosistemas. En esencia el desarrollo sostenible es un proceso de cambio

en el cual la explotación de recursos, la dirección de las inversiones, la
orientación del cambio tecnológico y el cambio institucional están en
armonía y buscan mejorar el potencial actual y futuro de satisfacer las
necesidades y aspiraciones humanas.
UNIDAD 1
DESARROLLO SUSTENTABLE
4.1 QUÉ ES EL DESARROLLO SUSTENTABLE
"El desarrollo sustentable es un desarrollo que satisface las
necesidades del presente sin comprometer la capacidad
de futuras generaciones de satisfacer sus propias
necesidades"
Esta definición incluye dos conceptos claves:
Necesidades: en particular las de los más pobres del
mundo, a las que se les debe dar prioridad.
Limitaciones: impuestas por el estado de la tecnología y de
la organización social a la habilidad del medio ambiente de satisfacer las
necesidades presentes y futuras.
Los objetivos del desarrollo social y económico de todos los países,
desarrollados o en vía de desarrollo, deben estar definidos en términos de
la sostenibilidad, sin importar si se basan
en sistemas económicos orientados a una economía de mercado o a una
planificación central.
Desarrollo sustentable y la pobreza: Actualmente un vasto número de
personas en países en desarrollo no tiene satisfechas sus necesidades
básicas, la pobreza es endémica, como tampoco tienen la oportunidad de
mejorar sus condiciones de vida. Ésta situación hace al mundo muy
propenso a sufrir crisis humanitarias, económicas y ecológicas que afectan
el desarrollo, es por esto que satisfacer las necesidades básicas de todas
las personas y ofrecerles la oportunidad de una mejor calidad de vida son
los mínimos requerimientos para lograr un desarrollo sostenible.
Desarrollo sustentable y crecimiento poblacional: El incremento de
la población mundial, ya somos más de 7.000 millones y seremos 9.000
millones en 2050, aumenta la presión sobre los recursos naturales y puede
frenar el mejoramiento de los niveles de vida en zonas donde la pobreza es

generalizada.
Aunque el único problema con la escasez de recursos naturales no es el
tamaño de la población, hay otros como la distribución de los recursos y el
consumo por persona, es necesario que el crecimiento demográfico esté
en armonía con la capacidad productiva del sistema, es decir, debe haber
un desarrollo tecnológico que permita el sostenimiento de una
mayor población sin aumentar la presión y el daño en el medio ambiente
y así asegurar los recursos a generaciones futuras.
Desarrollo sustentable y el progreso tecnológico: Los avances tecnológicos
pueden solucionar algunos problemas en el corto plazo pero pueden
conducir a unos mayores en el largo plazo, por ejemplo, algunas
tecnologías que aumentan la productividad de los cultivos agrícolas pero
que con el transcurso de los años afectan gravemente los suelos.
Por otro lado el desarrollo tecnológico puede llevar a la marginalización de
grandes sectores de la población debido a una mala planificación, por
ejemplo, cuando se expulsan a campesinos de sus tierras para construir
una nueva central hidroeléctrica sin planes de contingencia para la
población afectada.
En un mundo de recursos finitos no puede haber
un crecimiento económico infinito, pero el desarrollo tecnológico puede
mejorar la capacidad de carga de los recursos existentes, es decir, hacer
más con lo mismo, y a la vez puede propiciar un mayor acceso a bienes y
servicios a las personas con menores ingresos.
Desarrollo sustentable y los recursos renovables: El desarrollo económico
obviamente implica cambios físicos en los ecosistemas. Todos los
ecosistemas no pueden ser preservados intactos, por ejemplo, un bosque
puede ser talado en unas partes pero ser extendido en otras, lo cual, no es
algo necesariamente malo si la explotación forestal fue planeada y los
efectos en la erosión de los suelos, el agua, la fauna y flora son tomados en
cuenta.
En general los recursos renovables, como los bosques y las poblaciones de
peces, no van a agotarse siempre que el nivel de abuso esté entre los
límites de regeneración y crecimiento natural del ecosistema. Pero como
la mayoría de los recursos renovables son parte de un sistema mayor
complejo e interrelacionado, por ejemplo, las poblaciones de peces que
son parte de la cadena alimenticia del océano, se debe tener en cuenta
los efectos que tienen en todo el ecosistema para poder maximizar
el rendimiento máximo sostenible.
Desarrollo sustentable y los recursos no renovables: En cuanto a los
recursos no renovables, como combustibles fósiles o minerales, su uso
reduce el stock disponible para futuras generaciones, pero esto no significa

que este tipo de recursos no deban ser utilizados.
En general al momento de consumir recursos no renovables se debe tener
en cuenta la importancia de estos en la sociedad, la disponibilidad de
tecnologías para la minimización de su agotamiento y la probabilidad de
que haya recursos sustitutos disponibles.
Es por esto que el consumo de los recursos no renovables debe tener un
énfasis en el reciclaje y en la economizaron para asegurar que los recursos
no se agoten antes de que haya sustitutos aceptables disponibles. El
desarrollo sostenible implica que la tasa de agotamiento de los recursos
excluya el menor número de opciones de consumo para las generaciones
futuras.
Desarrollo sustentable y la diversidad de especies: El
desarrollo económico tiende a simplificar los ecosistemas y a reducir la
diversidad de especies de plantas y animales. Y las especies una vez
extintas no son renovables (por ahora) La pérdida de especies puede
limitar enormemente las opciones de las generaciones futuras. Por esto el
desarrollo sostenible requiere de la conservación de las especies.
Desarrollo sustentable y la contaminación: Los bienes públicos, como el
aire, también son recursos y deben ser protegidos
como cualquier cualquier otro. Debido a esto es necesario minimizar el
impacto de las actividades económicas en la calidad del aire, agua y
otros elementos naturales para preservar la integridad de los ecosistemas.
En esencia el desarrollo sostenible es un proceso de cambio en el cual
la explotación de recursos, la dirección de las inversiones,
la orientación del cambio tecnológico y el cambio institucional están
en armonía y buscan mejorar el potencial actual y futuro de satisfacer las
necesidades y aspiraciones humanas.

UNIDAD II
LA MATERIA Y SUS INTERACCIONES
1.1 Circuito eléctrico
• Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más
componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores,
fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos
una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes,
componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y
elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables)
pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su
comportamiento en corriente directa o en corriente alterna.
1.2 Elementos de un circuito eléctrico
• Se denomina circuito eléctrico al conjunto de elementos eléctricos
conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la
energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de
energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía
lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Los elementos
utilizados para conseguirlo son los siguientes:
• Generador. Parte del circuito donde se produce la electricidad,
manteniendo una diferencia de tensión entre sus extremos.
• Conductor. Hilo por donde circulan los electrones impulsados por el
generador.
• Resistencias. Elementos del circuito que se oponen al paso de la
corriente eléctrica.
• Interruptor. Elemento que permite abrir o cerrar el paso de la
corriente eléctrica. Si el interruptor está abierto no circulan los
electrones, y si está cerrado permite su paso.

1.3 Funcionamiento de un circuito eléctrico y sus componentes
Un circuito eléctrico consiste en un conjunto de elementos u operadores que
unidos entre sí, permiten la circulación de una corriente entre dos puntos,
llamados polos o bornes, para aprovechar la energía eléctrica.
Todos los circuitos eléctricos se componen de los siguientes elementos
mínimos:
• Un generador de energía,
• Un receptor y Consumidor de esa energía,
• Conductores que transporten esa energía.
Los Generadores de energía eléctrica son dispositivos que proveen en el
circuito la necesaria diferencia de cargas entre sus dos polos o bornes y que,
y que por lo demás, son capaces de mantener eficazmente durante el
funcionamiento del circuito. Ejemplos de generadores de energía eléctrica
tenemos las pilas y baterías y las fuentes de alimentación.
Los Receptores son los dispositivos encargados de tomar y convertir la energía
eléctrica en otro tipo de energía útil de manera directa, como la lumínica, la
mecánica (movimiento), calorífica, etc. Los receptores eléctricos más
usuales serán las lámparas o ampolletas, las resistencias eléctricas de los
hervidores de agua y los motores.
Los Conductores o cables son los elementos que nos sirven para conectar
todos los demás elementos que forman el circuito. Con ellos estableceremos
el camino para transportar a los electrones desde el polo negativo hasta el
positivo del generador. Los conductores están fabricados con materiales que
conducen bien la electricidad, generalmente metales como cobre y aluminio
y otros, recubiertos de materiales aislantes, normalmente PVC.
1.4 Materiales conductores y aislantes de corriente eléctrica
La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a
otro.
Todos los cuerpos presentan esta característica, que es propia de las partículas
que lo forman, pero algunos la trasmiten mejor que otros.

Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son
clasificados en conductores y aisladores.
Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad.
Entre éstos tenemos a los metales como el cobre.
En general, los metales son conductores de la electricidad.
Aisladores o malos conductores, son los que no permiten el paso de la corriente
eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.
La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En
el interior de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc
(metal) y un ácido, que genera el flujo de electricidad.
Para saber si algún elemento no identificado, metal u otro que no se sepa su
procedencia, es conductor o no, o si tiene electricidad o no, jamás debe
hacerse al tacto de las manos. Para ello hay instrumentos especiales.
Materiales
conductores
Se dice que un cuerpo
es conductor eléctrico cuando puesto en contacto con un cuerpo cargado de
electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Son conductores
eléctricos aquellos materiales que tienen electrones de valencia relativamente
libres. Los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son
sometidos a una diferencia de potencial eléctrico más comunes son los
metales, siendo el cobre el más usado, otro metal utilizado es el aluminio y en
aplicaciones especiales se usa el oro.

Materiales semiconductores
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como
aislante dependiendo del campo eléctrico en el que se encuentre, capaz de
conducir la electricidad mejor que un aislante, pero peor que un metal. El
elemento semiconductor más usado es el silicio. De un tiempo a esta parte se
ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos
ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica.
Materiales aislantes
"Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las
diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las
personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector). La mayoría de
los no metales son apropiados para esto pues tienen resistividades muy
grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres. Los materiales
aislantes deben tener una resistencia muy elevada, requisito del que pueden
deducirse las demás características necesarias".

1.5 Aplicaciones del circuito eléctrico
Circuitos amplificadores
Los amplificadores electrónicos se utilizan sobre todo para aumentar la
tensión, la corriente o la potencia de una señal. Los amplificadores lineales
incrementan la señal sin distorsionarla (o distorsionándola mínimamente),
de manera que la salida es proporcional a la entrada.
Amplificadores de sonido
Amplifican la señal eléctrica que, a continuación, se convierte en sonido
con un altavoz. Los amplificadores operativos, incorporados en circuitos
integrados y formados por amplificadores lineales multifásicos acoplados a
la corriente continua, son muy populares como amplificadores de sonido.
Amplificadores de vídeo
La señal generada por el amplificador se convierte en la información visual
por ejemplo la que aparece en la pantalla de televisión, y la amplitud de
señal regula el brillo de los puntos que forman la imagen. Para realizar esta
función, un amplificador de vídeo debe funcionar en una banda ancha y
amplificar de igual manera toda las señales, con baja distorsión.
Amplificadores de radiofrecuencia
Estos amplificadores aumentan el nivel de señal de los sistemas de
comunicaciones de radio o televisión.
Circuitos Lógicos
Forman la base de cualquier dispositivo en el que se tengan que
seleccionar o combinar señales de manera controlada. Entre los campos
de aplicación de estos tipos de circuitos pueden mencionarse la
conmutación telefónica, las transmisiones por satélite y el funcionamiento
de las computadoras digitales.

UNIDAD II
2.1 Conceptualización de electricidad estática
La palabra "estático" significa falto de
movimiento. Por lo tanto, la electricidad
estática es una carga eléctrica sin
movimiento. Todos los materiales están
hechos de átomos. Un átomo es la
partícula más pequeña de un material
que todavía conserva las propiedades
de dicho material. Si el núcleo gana o
pierde electrones, se produce un desequilibrio. Un átomo que pierde uno o
más electrones pasa a tener carga positiva, mientras que un átomo que
gana uno o más electrones pasa a tener carga negativa, La electricidad
estática es un fenómeno de las superficies que se genera cuando dos o
más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Esta acción da
lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un
átomo a otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios
factores: el material y sus propiedades físicas y eléctricas, la temperatura,
la humedad, la presión y la velocidad de separación.

2.2“Fuentes de electricidad estática”
Dependiendo de la energía que se quiera transformar en electricidad, será
necesario aplicar una determinada acción. Se podrá disponer de
electricidad por los siguientes procedimientos.
2.3 Sus efectos en el entorno y sus medidas de precaución de la electricidad
estática.
EFECTOS:
Desde las losetas de caucho o los materiales sintéticos utilizados en el
suelo, hasta las cintas transportadoras o las correas de transmisión de la
maquinaria pueden producir electricidad estática; también la
manipulación de combustibles líquidos, como el gasoil o alcohol, o
algunos procesos de fabricación.
Otros ejemplos cotidianos de la manifestación de la electricidad estática
son la repulsión que sufre el cabello cuando lo cepillamos, la descarga
que se produce si tocamos la ropa de otra persona cuando el suelo es de
moqueta, o la pequeña sacudida que recibimos al bajar del automóvil y
acercar la mano a la puerta. Estos ejemplos son simples e inofensivos.
Energía acción
Mecánica frotamiento
Química Reacción química
Luminoso Por luz
Calórica calor
Magnética Por magnetismo
Mecánica Por presión
Hidráulica Por agua

Resultan mucho más peligrosos cuando las descargas electrostáticas se
producen en el ámbito laboral, en ambientes donde existe presencia de
sustancias con propiedades inflamables y/o explosivas, y donde las
consecuencias de la electricidad estática pueden ser dramáticas.
Actividades tan cotidianas en la industria como el trasvase de líquidos
inflamables de unos a otros recipientes de almacenamiento, la carga y
descarga de cisternas de abastecimiento de combustibles en las
estaciones de servicio, o el almacenamiento en silos de polvos
potencialmente explosivos como la harina pueden generar, y de hecho
han provocado, incendios y explosiones de extrema gravedad que han
tenido su origen en descargas electrostáticas accidentales.
la generación de electricidad estática suele provocar la acumulación de
partículas de polvo en superficies con carga estática causando atracción
de partículas sólidas con los consiguientes problemas de acumulación de
suciedad en productos terminados, aumento de atranque de líneas,
colmatación de filtros, tamices obstruidos, tuberías de conducción
bloqueadas, pintura y recubrimientos superficiales no distribuidos
homogéneamente, etc.
Fundamentos físicos de la electricidad estática
El término electricidad define, en general, un fenómeno físico-químico
asociado al movimiento de electrones a través de un determinado
material. Básicamente, es posible distinguir tres tipos:
> Electricidad por corriente alterna: generada en los centros de
producción y utilizada a diario a través del suministro realizado por
las compañías eléctricas.
> Electricidad por corriente continua: generada por las pilas, las
baterías, los acumuladores, etc).
> Electricidad estática: es un tipo de energía que resulta de un
exceso de carga eléctrica que acumulan determinados materiales,
normalmente por rozamiento.

MEDIDAS DE PRECAUCION:
Para evitar los accidentes con la electricidad estática es preciso realizar un
breve análisis de la problemática que pueden crear en determinadas
actividades laborales y dar un repaso de las posibles soluciones que hoy
día existen en el mercado para contrarrestar su efecto negativo, tanto en
relación con las molestias causadas por su presencia en las áreas de
oficinas, lo que entraría en el campo de estudio de la ergonomía
ambiental, como en su aspecto más dañino como son los posibles
incendios y/o explosiones que se pueden generar en áreas con este tipo
de riesgo -objeto de análisis por parte de la seguridad industrial.
> Elección adecuada de materiales en instalaciones y equipos
de trabajo desde la fase de diseño:
>Suelos conductores antiestáticos de losetas o alfombras
conductivas.
>Tratamientos superficiales antiestáticos en partes sometidas a
fricción en los equipos de trabajo (poleas, rodillos, cintas
transportadoras, etc.
> Incorporación de mangueras para líquidos inflamables con
almas metálicas y conexión a tierra.
> Uso de elementos no conductores, como barandillas, pomos
de puertas, escaleras y andamios con ruedas, mobiliario,
recipientes antiestáticos, etc.
>Conexión equipotencial de todos los elementos conductores
entre sí complementado con la toma de tierra. La conexión
física entre los diferentes elementos metálicos de una
instalación o de un equipo de trabajo y su posterior puesta a
tierra es una medida esencial y a menudo suficiente para
evitar la generación de electricidad estática.
>Control de la humedad relativa del aire. La acumulación de
cargas electrostáticas sobre las superficies puede verse
minimizada con un incremento de su conductividad eléctrica
favorecido por humedades relativas del aire elevadas.
Teóricamente, con una humedad relativa del aire por encima

del 60 por ciento las cargas electrostáticas prácticamente
desaparecen.
>Tratamientos superficiales. Otra forma práctica de potenciar
la conductividad eléctrica de las superficies, e indirectamente
de reducir la acumulación de cargas electrostáticas, es
mediante su tratamiento con detergentes, pinturas, lubricantes,
impregnados y otras sustancias polares específicas que
favorezcan la formación de películas superficiales
conductoras.
>Ionización del aire. La disipación de cargas electrostáticas
también se puede conseguir mediante la ionización del aire en
las proximidades de las superficies cargadas. En condiciones
óptimas, el aire se hace suficientemente conductor eliminando
de esta forma la electricidad estática generada.
>Elección adecuada de ropa de trabajo. se deben utilizar
prendas con altos contenidos en algodón o tejidos
comercializados como antiestáticos (evitar en todo momento
tejidos sintéticos como el nylon, rayón o lycra o naturales
como la seda o la lana) y dotar a los operarios de calzado de
seguridad con suelas de goma o sintéticas aislantes.
Dispositivos y elementos de protección antiestática. Dentro de la
enorme gama de productos comercializados con el marchamo de
antiestáticos se pueden encontrar aplicaciones tan variopintas
como:
• Papeleras antiestáticas.
• Escobas, cepillos u recogedores antiestáticos.
• Aspiradores eléctricos antiestáticos (algunos incorporan filtros HEPA como
complemento).
• Mangueras conductivas para la aspiración o impulsión de polvos
combustibles o vapores inflamables.
• Palets conductivos para el transporte con carretillas elevadoras.
• Escaleras de mano antiestáticas.

• Alfombras individuales antiestáticas para puestos de trabajo dotados de
pantallas de visualización de datos (PVD).
• Sillas ergonómicas antiestáticas.
• Material de oficina antiestático (carpetas, portadocumentos, reposapiés,
celo, bolígrafos, etc.
2.4 Usos y aplicaciones de la electricidad estática
La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación
de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a
una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con
otro.
La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno
contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la
alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los
electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie
del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables, o cuando
partículas ionizadas se depositan en un material, como por ejemplo, ocurre
en los satélites al recibir el flujo del viento solar y de los cinturones de
radiación de Van Allen. La capacidad de electrificación de los cuerpos por
rozamiento se denomina efecto triboeléctrico, existiendo una clasificación
de los distintos materiales denominada secuencia triboeléctrica.
La Xerografía
La electricidad estática se usa habitualmente en xerografía donde un
pigmento de polvo (tinta seca o tóner) se fija en las áreas cargadas
previamente haciendo visible la imagen impresa.
En Electrónica
La electricidad estática causa numerosos daños a los componentes por lo
que los operarios han de tomar medidas para descarga.

2.5 Instrumentos de medición de la electricidad estática
Instrumentos para la medición de electricidad estática
 El ohmímetro
Es un arreglo de los circuitos del voltímetro y del amperímetro, pero con
una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el
instrumento en a escala de los ohmios cuando se cortocircuitan los
terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la
batería y si ajustamos la resistencia variable, obtenemos el cero en la
escala.
 El voltímetro
Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad de medición es
el voltio (v) con sus múltiplos: el mega voltio (MV) y el kilovoltio (kv) y sub
múltiplos como mili voltio (mv) y el micro voltio. Existen voltímetros que
miden tensiones continuas llamados voltímetro de bobina móvil y de
tensiones alternas, los electromagnéticos.
Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero
con una resistencia en serie.
 El galvanómetro
Los instrumentos principales en la detección y medición de la corriente. Se
basan en las interacciones entre la corriente eléctrica y un imán. El
mecanismo del galvanómetro está diseñado de forma que un imán
permanente o un electroimán produce un campo magnético, lo que
genera una fuerza cuando hay un flujo de corriente en una bobina
cercana al imán,
 El amperímetro
Es el instrumento que mide la intensidad de la corriente eléctrica. Su unidad
de medida es el amperímetro y sus submúltiplos, el miliamperio y el micro-
amperio. Los usos dependen de tipo de corriente, ósea, que cuando
midamos corriente continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y
cuando usemos corriente alterna, usaremos el electromagnético.

UNIDAD II
MANIFESTACION DE LA ENERGIA
Llamamos energía a la
capacidad que tiene un cuerpo
para producir un trabajo o
provocar un cambio. Sin
energía no habría Sol, ni plantas,
ni animales, nada…, ni sería
posible la vida formas de
energía. Algunas
manifestaciones son:
La energía cinética: es la que
tiene un cuerpo que se halla en
movimiento, por ejemplo, un
coche circulando por una
carretera. La energía cinética. Este automóvil, con el que se realizan
pruebas especiales a gran velocidad, posee una gran energía cinética.
La energía potencial
gravitatoria: es la que tiene un
cuerpo que está a cierta altura
sobre la superficie de la Tierra.
Por ejemplo, una maceta en el
balcón de un tercer piso tiene
más energía potencial que la
misma maceta en el balcón del
primero. La suma de la energía
cinética y la energía potencial
se llama energía mecánica.

La energía eléctrica: gracias a la cual
existe la corriente eléctrica y funcionan
muchos de los aparatos que conocemos
La energía química: es la que
almacenan los alimentos, las
pilas o los combustibles.
La energía calorífica: es la que se
transmiten dos cuerpos que están
a diferentes temperaturas: el
caliente al frío.
La energía eólica: es la energía del viento.

La energía solar: es la energía de la luz del Sol.
La energía nuclear: se obtiene en las centrales nucleares, a partir del
uranio y otras sustancias radiactivas.
El sonido: es una energía de vibración

3.1 Movimiento, luz, sonido, calor y electricidad
La energía se manifiesta de diferentes formas: calor, luz, sonido,
electricidad y magnetismo.
EL CALOR.
Es una forma de energía que pasa de un cuerpo a otro cuando están a
diferente temperatura, por ejemplo, cuando nos frotamos las manos.
Cuando quemamos un combustible (gasolina) o cuando prendemos un
bombillo también generamos calor. Que pasa de 3 formas:
Conducción: El calor recorre un cuerpo de un extremo hasta el otro, así
sucede en los cuerpos solidos
Convección: El calor se distribuye por medio de corrientes calientes y frías
tal como ocurre en los líquidos y los gases.
Radiación: El calor es emitido por ondas que llegan a los cuerpos que las
van a absorber. Así se propaga el calor en los gases y en el espacio vacío.
EL SONIDO
Es una manifestación de energía que generan los cuerpos al vibrar. Se
producen al golpear, agitar, soplar, pulsando o frotando los cuerpos.
Propagación: El Sonido viaja de unos cuerpos a otros, pero se tiene que
propagar sobre algún material, cómo el aire o el agua, en el vacío el
sonido no se propaga. El sonido viaja en todas las direcciones, y al chocar
con los cuerpos, parte del sonido, vuelve al lugar de origen, este fenómeno
se llama Eco.
Cualidades: Cada sonido se diferencia por su intensidad, tono y timbre.
Acá vemos algunos ejemplos:
Intensidad fuerte: Intensidad Débil: Tonos Graves: Tonos Agudos:
Trueno Tic Tac de un reloj Rugir de un león Trompeta
El timbre es lo que nos permite diferenciar los sonidos que produce cada
voz.

LA LUZ
Los cuerpos transparentes dejan pasar casi toda la luz, los cuerpos
translucidos dejan pasar solo una parte de la luz. Los cuerpos opacos nose
dejan atravesar por la luz.
LA ELECTRICIDAD
Los electrones son pequeñas partes de los átomos, la electricidad se
produce por el paso de esos electrones de unos átomos a otros. La
corriente eléctrica es el paso de electricidad de unos cuerpos a otros y
este paso puede ser de manera instantánea a manera de descarga como
por ejemplo los truenos, o las chispas que se generan en los tomacorrientes
de las casas. La corriente eléctrica también puede fluir de manera
continua como sucede con los bombillos de las casas. Existen cuerpos
conductores que posibilitan el paso de electricidad cómo por ejemplo los
objetos metálicos. También existen cuerpos aislantes que impiden el paso
de corriente como la madera o los metálicos.
3.2 Transformaciones de la energía en el entorno
En todos los actos cotidianos se emplea algo de fuerza. Al levantarnos,
peinarnos, caminar, correr, jugar, trabajar, etc. Siempre se necesita de
fuerza para poder desenvolvernos con facilidad, según las exigencias del
medio ambiente que nos rodee. La capacidad que posee una persona, o
un objeto, para ejercer fuerza y realizar cualquier trabajo, se denomina
Energía. Por eso decimos que alguien tiene mucha energía cuando realiza
grandes actividades durante el día como: trabajar, estudiar o practicar
deportes. Definida como la capacidad de realizar trabajo en potencia o en
acto y relacionada con el calor (transferencia de energía), se percibe
fundamentalmente en forma de energía cinética, asociada al movimiento,
y potencial, que depende sólo de la posición o el estado del sistema
involucrado.
Existen diferentes formas de energía. Y por su naturaleza tenemos energía
potencial y cinética.
Potencial: es la energía contenida en un cuerpo, y depende de su posición
o altura respecto a un sistema de referencia. Por ejemplo: una piedra sobre
una montaña (a mayor altura, mayor energía potencial). Cinética es la que
posee un cuerpo debido a su movimiento o velocidad; por ejemplo: la
energía del agua al caer de una cascada, la energía del aire en
movimiento, etc.
La energía se manifiesta en varias formas, dando lugar a otras
clasificaciones de la energía que en su esencia son energía cinética o

potencial o combinaciones de estas dos. Tales son: Energía Calórica o
térmica: Producida por el aumento de la temperatura de los objetos. Como
sabemos, los cuerpos están formados por moléculas y éstas están en
constante movimiento. Cuando aceleramos este movimiento se origina
mayor temperatura y al haber mayor temperatura hay energía calorífica.
Esto es lo que sucede cuando calentamos agua hasta hervir y se produce
gran cantidad de vapor. Una fuente natural de calor es el Sol, y numerosas
investigaciones descubrieron cómo se podría aprovechar la luz del sol
para producir calor durante la noche e inclusive electricidad. Energía
Química: Es la producida por reacciones químicas que desprenden calor o
que por su violencia pueden desarrollar algún trabajo o movimiento. Los
alimentos son un ejemplo de energía química ya que al ser procesados por
el organismo nos ofrecen calor (calorías) o son fuentes de energía natural
(proteínas y vitaminas). Los combustibles al ser quemados producen
reacciones químicas violentas que producen trabajo o movimiento.
3.3 Fuentes alternativas de energía: sol, viento, mareas y geotermia
 La energía solar es una fuente de vida y origen de la mayoría de las
demás formas de energía en la Tierra. Cada año la radiación solar
aporta a la Tierra la energía
equivalente a varios miles de
veces la cantidad de energía
que consume la humanidad.
Recogiendo de forma
adecuada la radiación solar,
esta puede transformarse en
otras formas de energía como
energía térmica o energía
eléctrica utilizando paneles
solares,
 Mediante colectores solares, la energía solar puede transformarse en
energía térmica, y utilizando paneles fotovoltaicos la energía
lumínica puede transformarse en energía eléctrica. Ambos procesos
nada tienen que ver entre sí en cuanto a su tecnología. Así mismo,
en las centrales térmicas solares se utiliza la energía térmica de los
colectores solares para generar electricidad.
 Se distinguen dos componentes en la radiación solar: la radiación
directa y la radiación difusa. La radiación directa es la que llega
directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones
intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna
gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en

la atmósfera, en las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y
terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para
su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que
proviene de todas direcciones. Sin embargo, tanto la radiación
directa como la radiación difusa son aprovechables.
 Se puede diferenciar entre receptores activos y pasivos en que los
primeros utilizan mecanismos para orientar el sistema receptor hacia
el Sol -llamados seguidores- y captar mejor la radiación directa.
Energía hidroeléctrica
Utiliza la energía del agua que cae para hacer girar turbinas y generar
electricidad. La energía que se genera de esta forma depende del
control de un curso de agua, como por ejemplo un río, a menudo con
una presa. La energía hidroeléctrica tiene varias ventajas. Es casi obvio
que es renovable. Los generadores impulsados por agua no producen
emisiones. El flujo de agua, controlado dentro de la planta
hidroeléctrica, determina la cantidad de electricidad producida para
generar la energía necesaria. Aproximadamente el 20% de la
electricidad mundial proviene de esta fuente. Entre los principales
usuarios de la energía hidroeléctrica se encuentran Noruega, Rusia,
China, Canadá, Estados Unidos y Brasil.
Energía eólica
Las gigantes turbinas de viento generan energía cuando el viento hace
girar sus enormes paletas. Las paletas están conectadas a un
generador que produce electricidad. Los grandes parques eólicos
pueden cumplir con las necesidades básicas de energía de una
empresa de servicios públicos. Los parques eólicos más pequeños y los
molinos de viento individuales pueden abastecer hogares, antenas
parabólicas y bombas de agua. Tal como ocurre con la energía solar,
la construcción de los parques eólicos requiere una gran inversión
inicial que no se amortiza con rapidez.
Energía geotérmica
La energía geotérmica toma fuentes naturales, tales como aguas
termales y chorros de vapor, y las utiliza para producir electricidad o
suministrar agua caliente a una región. Las plantas de energía
geotérmica envían el vapor que llega a la superficie de la Tierra hacia
turbinas. Las turbinas giran e impulsan generadores que producen

electricidad. La primera planta generadora de energía geotérmica por
vapor se inauguró en Larderello, Italia, en 1904. Esta planta todavía se
encuentra en funcionamiento. Los Estados Unidos, Islandia, Las Filipinas,
El Salvador, Rusia, Kenia y El Tíbet se encuentran entre los 24 países que
utilizaron 8,900 megavatios de electricidad generados por
instalaciones geotérmicas en 2005. La calefacción geotérmica directa
utiliza agua caliente de la superficie de la Tierra, como por ejemplo
aguas termales, para calefaccionar hogares y otros edificios. En 2005,
alrededor de 16,000 megavatios de energía provinieron de fuentes
geotérmicas directas, en aproximadamente 72 horas.
3.4 Ventajas y desventajas del aprovechamiento de fuentes alternativas de energía
DESVENTAJAS
Todas las fuentes de energía producen algún grado de impacto ambiental.
La energía geotérmica puede ser muy nociva si se arrastran metales
pesados y gases de efecto invernadero a la superficie.
• La eólica produce impacto visual en el paisaje, ruido de baja frecuencia,
puede ser una trampa para aves.
• La hidráulica menos agresiva es la mini hidráulica ya que las grandes
presas provocan pérdida de biodiversidad, generan metano por la materia
vegetal no retirada, provocan pandemias como fiebre amarilla, dengue,
equistosomiasis.
• La energía geotérmica no solo se encuentra muy restringida
geográficamente sino que algunas de sus fuentes son consideradas
contaminantes. esto debido a que la extracción de agua subterránea a
alta temperatura genera el arrastre a la superficie de sales y minerales no
deseados y tóxicos. la principal planta geotérmica se encuentra en la
toscana, cerca de la ciudad de pisa y es llamada central geotérmica de
larderello.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA RENOVABLE
Energías ecológicas: La primera ventaja de una cierta cantidad de fuentes
de energía renovables es que no producen gases de efecto invernadero ni
otras emisiones, contrariamente a lo que ocurre con los combustibles, sean
fósiles o renovables. Algunas fuentes renovables no emiten dióxido de
carbono adicional, salvo los necesarios para su construcción y

funcionamiento, y no presentan ningún riesgo suplementario, tales como el
riesgo nuclear.
• Naturaleza difusa: con cuatro metros cuadrados de colector solar
térmico, un hogar puede obtener gran parte de la energía necesaria para
el agua caliente sanitaria aunque, debido al aprovechamiento de la
simultaneidad, los edificios de pisos pueden conseguir los mismos
rendimientos con menor superficie de colectores y, lo que es más
importante, con mucha menor inversión por vivienda.
3.5 Carácter y evidencia de fenómenos ondulatorios
Una onda es una perturbación física que transmite energía y momento
lineal, pero que no transmite materia. En las ondas materiales las partículas
concretas que componen el material no se propagan, sino que se limitan a
oscilar alrededor de su posición de equilibrio.
No obstante cuando una onda se transmite por dicho material se produce
una sincronización de oscilaciones entre las distintas partículas
componentes del medio que posibilita la propagación de un momento
lineal y una energía.
El estudio de los fenómenos ondulatorios supone la utilización de
conceptos tales como periodo, frecuencia, longitud de onda y amplitud, y
junto a ellos el de frente de onda, el cual es característico de las ondas
bidimensionales y tridimensionales. Se denomina frente de ondas al lugar
geométrico de los puntos del medio que son alcanzados en un mismo
instante por la perturbación.
Las ondas que se producen en la superficie de un lago, como
consecuencia de una vibración producida en uno de sus puntos, poseen
frentes de onda circulares. Cada uno de esos frentes se corresponden con
un conjunto de puntos del medio que están en el mismo estado de
vibración, es decir a igual altura.
Las ondas se pueden mover a grandes distancias, pero el medio (en
nuestro caso el agua) solo tiene movimiento limitado. Una onda consiste
de oscilaciones que se mueven sin arrastrar materia. Las ondas llevan
energía de un lugar a otro, como por ejemplo la recibida por la piedra que
cae en el agua.
Cuando las longitudes de las ondas en el agua se acortan mucho, la
principal fuerza restauradora es la atracción capilar, es decir la tensión
superficial. Para longitudes de ondas largas, la fuerza gravitatoria es la
principal, pero en general es una combinación de ellas la que domina el
proceso.

UNDAD II
FORMACIÓN DE ECLIPSES DE SOL Y DE LUNA
4.1 Eclipses
Significan la ocultación de un astro por interposición de otro. Los
movimientos de la Tierra y de la Luna en torno del Sol originan los eclipses
de Sol o de Luna, según sea el astro obscurecido. Para que haya eclipse es
menester que la Tierra, el Sol y la Luna estén en línea recta y casi en el
mismo plano, y que la Tierra o la Luna penetre en el cono de sombra
producido por el otro astro.
La naturaleza de los eclipses de Sol y de Luna difiere muchísimo. En un
eclipse solar la Luna podrá ocultar todo o parte del astro para ciertos
lugares de la Tierra, pero jamás para toda ella. Así habrá zonas en que el
Sol quedará completamente obscurecido, o parcialmente, o no
se observará fase alguna del eclipse. A pesar de que los tres astros se
encuentran en línea recta suele ocurrir que, dada su distancia relativa, la
Luna esté de tal manera que en el máximo del eclipse el disco solar no
quede del todo oculto, sino que alrededor del disco lunar pueda verse una
parte de aquél. Entonces se produce un eclipse anular.
La luna puede pasar dentro del cono de sombra que proyecta la Tierra en
el espacio en el momento del plenilunio. Así queda interceptada para la
Luna la luz del Sol y ocurre un eclipse total o parcial, según que se halla
sumido tota o parcialmente en la sombra.
Cuando la Luna pasa delante del Sol, la sombra que señala en la Tierra es
circular y que, por causa del movimiento de rotación de nuestro planeta,
va recorriendo diversos lugares. En todos ellos el Sol está completamente
oculto y produce un eclipse total de Sol. Este fenómeno se inicia siempre
en el lado O del disco del astro, y la sombra atraviesa la superficie terrestre
de O a E. En los eclipses lunares, por el contrario, la sombra comienza en el
lado E del disco y lo va barriendo hacia el O.

4.2 Eclipse de luna
Un eclipse lunar (del latín, eclipsis) es un evento astronómico que sucede
cuando la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, provocando que esta
última entre en el cono de sombra de la Tierra y en consecuencia se
oscurezca. Para que el eclipse ocurra los tres cuerpos celestes, la Tierra, el
Sol y la Luna, deben estar exactamente alineados o muy cerca de estarlo,
de tal modo que la Tierra bloquee los rayos solares que llegan al satélite. Es
por esto que los eclipses lunares sólo pueden ocurrir en la fase de luna
llena.
Los eclipses lunares se clasifican en parciales (solo una parte de la Luna es
ocultada), totales (toda la superficie lunar entra en el cono de sombra
terrestre) y penumbrales (la Luna entra en el cono de penumbra de la
Tierra). La duración y el tipo de eclipse dependen de la localización de la
Luna respecto de sus nodos orbitales.
A diferencia de los eclipses solares, que pueden ser vistos solo desde una,
relativamente, pequeña parte de la Tierra, un eclipse lunar puede ser visto
desde cualquier parte de la Tierra en la que sea de noche. Además, los
eclipses lunares duran varias horas, mientras que los solares solo se
prolongan por unos minutos.

 Clasificación de los eclipses lunares
La sombra de la Tierra se proyecta en dos partes: la umbra y la
penumbra. En la umbra, no existe radiación solar directa. Sin embargo,
debido al mayor tamaño angular del Sol, la radiación solar es
bloqueada solo parcialmente en la porción exterior de la sombra
terrestre, que recibe el nombre de penumbra. De este modo, debido a
las distintas sombras, los eclipses se clasifican en:
Eclipse penumbral: ocurre cuando la Luna pasa a través de la
penumbra terrestre. La penumbra ocasiona un sutil oscurecimiento en la
superficie lunar. Si solo una pequeña parte de la Luna entra en la región
penumbral, el eclipse resultante es de muy difícil observación a simple
vista y se denomina penumbral-parcial. Un tipo especial de eclipse
penumbral es el penumbral-total en el cual la Luna entra totalmente en
la penumbra, sin pasar por la umbra. Este último caso de eclipse
penumbral es muy infrecuente (unos 3 por siglo) debido a que el ancho
de la zona penumbral (la diferencia entre el diámetro interno y el límite
externo) es solo ligeramente más grande que el diámetro de la Luna. En
los eclipses penumbrales-totales, la porción de la Luna que se
encuentra más cerca de la umbra aparece un poco más oscura que el
resto.
Eclipse parcial: ocurre cuando solo una parte de la Luna entra en la
umbra.
Eclipse total: sucede cuando la Luna entra completamente en la zona
umbral. Un caso especial de eclipse total es el total-central, en el cual
la Luna, además de pasar por la umbra terrestre, lo hace por el centro
de esta.
o Duración y contactos
 La duración de un eclipse lunar es determinada por sus contactos,
que son las etapas clave del fenómeno. En un eclipse total, los
contactos medidos son:
 P1 (Primer contacto): Comienzo del eclipse penumbral. La Luna toca
el límite exterior de la penumbra terrestre.

 U1 (Segundo contacto): Comienzo del eclipse parcial. La Luna toca
el límite exterior de la umbra terrestre.
 U2 (Tercer contacto): Comienzo del eclipse total. La superficie lunar
entra completamente dentro de la umbra terrestre.
 Máximo del eclipse: Etapa de mayor ocultación del eclipse. La Luna
está en su punto más cercano al centro de la umbra terrestre.
 U3 (Cuarto contacto): Fin del eclipse total. El punto más externo de la
Luna sale de la umbra terrestre.
 U4 (Quinto contacto): Fin del eclipse parcial. La umbra terrestre
abandona la superficie lunar.
 P2 ó P4 (Sexto contacto): Fin del eclipse penumbral. La Luna escapa
completamente de la sombra terrestre.
Lógicamente, los 7 valores solo aparecen en los eclipses totales; en un
eclipse parcial, U2 y U3 no se presentaran; en un eclipse penumbral, U1,
U2, U3 y U4 no serán medidos.
La distancia entre la Luna y la Tierra varia constantemente debido a la
ligera excentricidad de la órbita lunar. La distancia máxima que puede
separar ambos cuerpos celestes se denomina apogeo, y es de 406,700
km. La distancia mínima posible es de 356 400 km,
denominada perigeo. La distancia que separa la Luna y la Tierra
existente durante el eclipse afecta la duración del mismo. Cuando la
Luna se encuentra cerca de su apogeo, su velocidad orbital es la menor
posible. El diámetro de la umbra no decrece apreciablemente entre en
perigeo y apogeo, ya que los límites de la umbra son casi paralelos
entre si (esto se debe a la enorme distancia que separa a la Tierra del

Sol). Por lo tanto el eclipse más duradero posible será aquel que ocurra
durante el apogeo.
4.3 Eclipse de sol
• Un eclipse solar es el fenómeno que se produce cuando
la Luna oculta al Sol, desde la perspectiva de la Tierra. Esto sólo
puede pasar durante la luna nueva (Sol y Luna en conjunción).
• Cuando la Luna nueva se encuentra más próxima a la Tierra
(perigeo, izquierda), la umbra alcanza la superficie de ésta y un
observador en A verá un eclipse total. Si la Luna nueva está más lejos
(apogeo, derecha) la umbra no llega a la Tierra, y un observador
en B, en la antumbra, verá un eclipse anular. Los observadores en C,
en la penumbra, apreciarán eclipses parciales.
 Existen cuatro tipos de eclipse solar:
 Parcial: la Luna no cubre por completo el disco solar, que aparece
como un creciente.
 Semiparcial: la Luna casi cubre por completo el Sol, pero no lo
consigue.
 Total: desde una franja (banda de totalidad) en la superficie de
la Tierra, la Luna cubre totalmente el Sol. Fuera de la banda de
totalidad el eclipse es parcial. Se verá un eclipse total para
los observadores situados en la Tierra que se encuentren dentro del
cono de sombra lunar, cuyo diámetro máximo sobre la superficie de
nuestro planeta no superará los 270 km, y que se desplaza en
dirección este a unos 3.200 km/h. La duración de la fase de totalidad

puede durar varios minutos, entre 2 y 7,5, alcanzando algo más de
las 2 h todo el fenómeno, si bien en los eclipses anulares la máxima
duración alcanza los 12 minutos y llega a más de 4 h en los
parciales, teniendo esta zona de totalidad una anchura máxima de
272 km y una longitud máxima de 15.000 km.
 Anular: ocurre cuando la Luna se encuentra cerca del apogeo y
su diámetro angular es menor que el solar, de manera que en la fase
máxima permanece visible un anillo del disco del Sol. Esto ocurre en
la banda de anularidad; fuera de ella el eclipse es parcial.
Para que se produzca un eclipse solar la Luna ha de estar en o próxima
a uno de sus nodos, y tener la misma longitud celeste que el Sol.
 Magnitud y oscurecimiento
A una misma magnitud no le corresponde necesariamente un
igual oscurecimiento.
La magnitud de un eclipse solar es la fracción del diámetro solar
ocultado por la Luna, mientras que el oscurecimiento se refiere a la
fracción de la superficie solar que queda oculta. Son cantidades
completamente distintas. La magnitud puede darse en forma decimal o
como un porcentaje: hablaremos indistintamente de una magnitud 0,2 o
del 20%, por ejemplo.
Si el eclipse es total se considera el cociente entre los diámetros
angulares lunar y solar. En el momento de la totalidad este cociente
valdrá 1,0 o más, en el caso de una Luna nueva muy próxima al
perigeo.

4.4 Periodicidad y frecuencia de los eclipses
• Se llama eclipse a la desaparición momentánea de un astro por
interposición de otro.
Obviamente, los más conocidos fenómenos de este tipo por el gran
público, son los eclipses solares y lunares.
Pero también existen "ocultaciones" de estrellas por la Luna, y
"ocultaciones" de los satélites de Júpiter, entre otros. También se
registran "ocultaciones" entre las llamadas estrellas dobles o
múltiples, que constituyen un muy interesante fenómeno, observable
únicamente con telescopios.
Una circunstancia a tener presente es que los eclipses de Sol
únicamente se dan cuando la Luna está en fase nueva o "Novilunio".

Y por su parte, los eclipses de Luna solamente se producen cuando
la Luna está en fase llena o "Plenilunio".
• Todos los meses, en algún momento tenemos a la Luna en fase
nueva o "Conjunción" y en fase llena u "Oposición", pero
naturalmente no todos los meses tenemos dos eclipses, uno de Sol y
otro de Luna.
En efecto, un eclipse solar y otro lunar se produciría mensualmente,
sólo si la órbita lunar y la órbita terrestre estuvieran en un mismo
plano. Pero sucede que la "Eclíptica" (lo dice su nombre, zona donde
se dan los eclipses) y la órbita lunar, se cortan formando un cierto
ángulo de aproximadamente 5 grados y 9 minutos.
En consecuencia, las condiciones necesarias para que se produzcan
los fenómenos eclipsantes, están mucho más espaciadas en el
tiempo.
• Cada 18 años y 11 días se producen 70 eclipses, por término medio,
de los cuales 29 son lunares y 41 solares.
• Todos los eclipses se producen en dos épocas muy específicas del
año, separadas entre sí unos seis meses.
Aunque los eclipses de Luna son en sí, menos frecuentes que los de
Sol, sin embargo y desde un determinado punto de la geografía, es
mucho más probable observar un eclipse lunar que otro solar.
El motivo para ello, es que cuando la Luna se eclipsa, el fenómeno
se observa en todo el hemisferio que se encuentra en sombra, o sea
para aproximadamente el 50% de la periferia del globo. En cambio,

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