6to.Ciencias-Naturales-6.2013-2012.cicloescolar.com.pdf

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El vidrio es un material quereúne varias propiedades:El vidrio es un material quereúne varias propiedades:es duro, impermeablepero poco resistente

(tenacidad).

La madera es un materialen el que se puedeobservar la resistencia(tenacidad).

Propiedades de los materiales

¿Qué hace diferentes a unos materiales deotros? ¿Por qué cada material tiene usosdistintos?

Aunque algunos materiales sean similares,no necesariamente poseen las mismaspropiedades, y por ello no se les da el mismouso. Por ejemplo, hay plásticos que sonelásticos, como las bolsas del supermercadoy las envolturas de diversos artículos, y otrosque son rígidos, como algunas refaccionespara automóviles o bicicletas y las botellas

de refresco retornables. Hay materiales queson quebradizos y otros que presentan mayorresistencia a quebrarse. También podemosencontrar algunos que permiten el paso del aguay otros que no la dejan pasar.

Estas diferencias entre las propiedades delos materiales son determinantes para que cadauno de ellos se use para satisfacer necesidadesparticulares. Algunas de estas propiedades

son ladureza , laresistencia (tenacidad), laelasticidad y lapermeabilidad.

La gente no siempre distingue correctamenteestas propiedades por su nombre: por ejemplo,en ocasiones oímos decir que una tabla es másdura que una placa de vidrio. Sin embargo estaarmación no es cierta: la dureza es la propiedadque tienen los materiales de resistir el rayado yel corte en su supercie. Por ejemplo, la madera

puede rayarse con facilidad, esto es, no tiene muchadureza, mientras que es muy difícil rayar el vidrio.

¿Cuál de los materiales que se muestran enlas imágenes de esta página es más duro?

Por otra parte, la tabla de madera no sequiebra fácilmente, mientras que el vidrio sí lohace, pues tiene menor tenacidad. Latenacidad es la propiedad relacionada con la resistencia deun material a ser deformado o quebrado cuando

se le aplica una fuerza.

Laelasticidad es la propensión de algunosmateriales a recobrar su forma original despuésde que han sido deformados.

Por último, lapermeabilidad es la capacidadde un material para permitir que un líquido pasea través de él sin que se altere su composición.Por ejemplo, un trozo de tela de algodón permiteel paso del agua, incluso en forma de vapor. La

ropa de este material permite que transpiremossin acumular líquidos en nuestra piel. Otrosmateriales, como la cerámica, no permitenel paso de los líquidos y se conocen comoimpermeables.


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Cuando se aplica unafuerza a una bandaelástica, la extensión de labanda es proporcional ala fuerza de estiramiento.Si se duplica la fuerza, la

extensión de la bandaserá del doble.

El impacto de la botella sobrela supercie dura provocó elrompimiento del vidrio enfragmentos en el punto deimpacto, generando grietas quese extienden rápidamente porel resto de la botella.

Dureza Tenacidad Elasticidad

Propiedades de los materiales y su uso más práctico

Investiga, identica y distingue.

Materiales:l Una botella de plásticol Una bolsa de plásticol Objetos de los siguientes materiales:

madera, papel, cerámica, barro,vidrio, hierro y aluminio

En equipo, de acuerdo con susexperiencias de la vida diaria ordenende mayor a menor la propiedad de losmateriales en la tabla, dependiendode sus principales características. Porejemplo, una liga es más exible, menosdura, poco tenaz o resistente y muyelástica.

Analicen sus respuestas y contestenlas siguientes preguntas.

¿En qué podrían utilizar los materialesque se caracterizan por ser máspermeables?

¿Qué uso podrían dar a los materialesmás elásticos?

¿Para qué usarían los materiales másduros y los más tenaces?

Con base en las características delos materiales estudiados, contesten lasiguiente pregunta: ¿Por qué un cilindropara contener gas es de hierro y no devidrio, madera o plástico?

Reexionen sobre las propiedadesde los materiales que han estudiado yrespondan en su cuaderno estas otraspreguntas:

¿Cuál o cuáles de las característicasanteriores debe tener un material parafabricar los siguientes objetos?l Un sombrero para protegerte de la

lluvial Un vaso para tomar lechel Un tubo para transportar agual Un peine para el cabellol Un gancho para la ropal Una llanta de automóvill Un resorte para una puerta

¿Cuántas y cuáles característicaspresentan los objetos anteriores?

Compartan sus respuestas con el

grupo.


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Un dato interesante

Uno de los materiales que más se utilizan cotidianamente es elpapel. ¿Alguna vez te has preguntado cuánto cuesta hacerlo?

Para elaborar una tonelada de papel es necesario talar17 árboles maduros, utilizar 52 000 litros de agua y consumir12 300 kw/h de energía eléctrica. Un pino requiere de 50 añospara su desarrollo, y con 12 300 kilowatts por hora (kw/h) podrí

permanecer encendidos 950 televisores durante una hora.

Reducción, reúso y reciclado

Algunos de los materiales que máscomúnmente se utilizan son el plásticoy el papel, así que una vez que losusamos lo correcto es tratar de darlesun nuevo uso.

¿Cuáles de los materiales que usascotidianamente reutilizas?

¿Cuáles se pueden utilizar varias veces?

Reconoce, identica y argumenta.

Organícense en equipos, lean la siguiente lista y reexionen sobel uso que le dan a cada uno de los objetos que se mencionan enella, así como su tiempo de uso y de reúso.l Bolsa de plásticol Bolsa de papell Botella de vidriol Lata de aluminiol Hoja de papel escrita por una de sus caras

Respondan a las siguientes preguntas:¿ Se usan los objetos en función de sus propiedades?¿Cuáles reutilizan varias veces?¿Cómo contribuyen a la economía de su familia y al cuidado

del ambiente al reutilizar los materiales?

¿Cuáles son biodegradables?En plenaria elaboren una conclusión sobre la importancia de

las propiedades de los materiales y la facilidad de reusarlos odarles un nuevo uso de diferentes formas y su repercusión en elcuidado del ambiente.

Símbolo universalutilizado para distinguir

materiales reciclables(conocido como cinta de

Moebius).

Tala de árboles parafabricar papel.

Troncostalados

Proceso de elaboración del papel

Árboles

Bobinas depapel

Descortezado Virutado

Pasta de celulosa

Papel a partirde la pasta


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El costo de producir materiales como el papeles alto, por ello en las últimas décadas se hanpromovido cada vez más las prácticas del reúso,del reciclado y la reducción.

Elreúso consiste en volver a usar un recursodeterminado en la misma función para la quefue elaborado o en otra diferente.

Elreciclado es un proceso industrial en el cualparticipa la población al separar cada uno de los

diferentes materiales, para que una industriaespecíca les dé un tratamiento con el n deelaborar productos nuevos.

Para que se lleve a cabo el reciclado decualquier material siempre se necesita,fundamentalmente, energía y agua, por lo quela mejor manera de contribuir al cuidado delambiente consiste en reducir el consumo derecursos como el agua, el papel, la energía u otro

cualquiera.

Tratamiento deaguas residualesutilizadas en lafabricación depapel. Quedan tanlimpias que puedenincorporarse a losríos sin que dañena las plantas yanimales. ColumbiaBritánica, Canadá.

Lareducción se reere a utilizarla cantidad mínima indispensablede recursos necesarios en accionesque van desde las cotidianas hastalas industriales; lo ideal es buscaruna alternativa que no afecte al

ambiente.

Emisiones contaminates arrojadas por un molinode celulosa en una fábrica de papel en Canadá.


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La degradación de los materialesinorgánicos

Ladegradación es un proceso natural en el

cual los materiales se van reintegrando ala Naturaleza debido a la acción de algunosfactores como la temperatura, la humedad yciertos microorganismos. Este proceso tieneuna duración diferente para cada tipo dematerial, y va desde pocos días para residuoscomo los de jardinería o papel, hasta 4 000años en el caso de una botella de vidrio.Algunos de estos tiempos se muestran en la

tabla de la página siguiente.Nuestro planeta sufre un deterioro

causado por diferentes motivos,entre los cuales ocupa un lugarprominente el desecho de materialesque son arrojados al suelo, a losríos, al drenaje, al aire o al mar. Esto provocauna gran contaminación y, además, da unaspecto desagradable al lugar donde se vive,

así como a las calles, carreteras o playas.Como acabas de ver, algunos de los

materiales que quizá utilizas de maneracontinua tardan mucho tiempo endegradarse. Por ello es necesario pensar dosveces antes de utilizar o adquirir un producto.

Etapas de degradación o putrefacción deuna manzana. Todo ocurre en un lapso de días.

Los vegetales y los residuos de cocinase descomponen con el tiempo para serreintegrados como abono en un compostero.

Para separar los residuos de manera correcta esnecesario comprender que se clasican en dos tipo

Losresiduos orgánicos son de origen animal ovegetal, por ejemplo las cáscaras de frutas, verduracascarones de huevo, desperdicios de comida,servilletas de papel usadas, restos de café, bolsitasde té, pasto, hojas, ramas y ores. Losresiduosinorgánicos, por el contrario, incluyen objetos hechode materiales como plástico (bolsas, empaquesy envases), vidrio, papel, cartón y metales, asícomo aparatos eléctricos, bolígrafos, productos decerámica, textiles y utensilios de cocina.

Algunos residuos sólidos deben separarse demanera independiente:l Residuos sanitarios: papel higiénico, pañuelosfaciales, algodón, pañales. Deben colocarse en unabolsa de plástico amarrada.

Para disminuir la generaciónde materiales contaminantes esimportante llevar a cabo acciones comolas siguientes:l Reducir el consumo de algunos

productos que afectan al ambiente.l Consumir productos sin empaquetar.l Reutilizar las bolsas y los sobres

así como los envases que están enbuenas condiciones todas las vecesque sea posible.

l Separar los residuos antes dedesecharlos.


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Materiales Años paradegradarse

Pila eléctrica Más de 1 000

Disquete 100 a 1 000

Botella de plástico 100 a 1000

Tenis 200

Bolsa de plástico 150

Tapón de plástico Más de 100

Encendedor desechable 100

Vaso y plato de unicel 100

Corcholata de metal 30

Envase de metal 30

Envase tetra-brik 30

Lata de aluminio 10

Chicle 5

Colilla de cigarro 1 a 2

Papel 1

Residuos de alimentos 3 a 4 semanas

l Residuos especiales: pilas, focos, aparatoselectrónicos (radios, teléfonos…) y envases depegamento, aceite de motor, aerosoles, cosméticos,tintes y jadores para el cabello. También deben

separarse en una bolsa de plástico amarrada.l Las excretas de los perros domésticos se deben

recoger con una bolsa de plástico.

La mayoría de los residuos inorgánicos se reciclan,si se encuentren libres de materia orgánica. Losmateriales que arrojamos al medio tardan muchosaños en degradarse; observa la lista de esta página.Si arrojamos algunos de estos materiales al medio

pueden contaminar, pues tardan muchos años endegradarse y durante este proceso contaminan elambiente.

¡A separar!

Investiga, clasica y cambia.

En equipo investiguen cuáles son las maneras de separarlos residuos y cuál es la que se aplica en México. Para ello,si tienen internet pueden consultar la página web de laSemarnat: www.semarnat.gob.mx. También pueden encontrarinformación en revistas relacionadas con el ambiente, oconsultar a su maestro en caso de que no tengan acceso aninguno de esos recursos.

Contesten las siguientes preguntas:¿Cómo se deben separar los residuos?

¿Cuáles son las acciones que debes llevar a cabo demanera personal para contribuir al buen manejo de residuos?¿Cómo puedes contribuir en el grupo con las acciones

mencionadas?En su escuela realicen una campaña en la cual den a

conocer la información para separar los residuos en botesdestinados para cada tipo.

Consulta en:http://www.semarnat.gob.mx/informacionambiental/Pages/index.aspxhttp://www.reciclarencasa.com.ar/

El problema de la contaminación ha llevado a quelos gobiernos de todo el mundo a rmar tratadosy a coordinar políticas internacionales sobre la

conservación del ambiente. México ha rmado, entreotros, los siguientes convenios internacionales:

l Protocolo de Montreal relativo a las sustanciasque agotan la capa de ozono. Montreal, 1987.Incorporación de México en 1988.

l Convención marco de las Naciones Unidas sobrecambio climático. Nueva York, 1992.

l Convenio sobre la protección de la Naturaleza y la

conservación de la vida silvestre en el hemisferiooccidental. Washington, 1940.l Convención sobre la diversidad biológica. Río de

Janeiro, Brasil, 1992. Adhesión de México en 199

Pese a que se han rmado estos convenios, laproblemática ambiental no está resuelta; es, quizá, elproblema más grave que enfrenta la humanidad.


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Importancia de lastransformacionestemporales ypermanentes delos materiales¿Has observado cómo cambian algunos materiales en Naturaleza? ¿Qué modicaciones sufren los materialepor la acción del tiempo o del ambiente? ¿Qué tipo de

cambios ocurren y cómo suceden?

t e m a 2

Durante el desarrollode este temadistinguirás lastransformacionestemporales que

suceden en algunosfenómenos naturalesde las permanentes.

También reflexionarássobre cómoafectan estastransformacionesa la Naturaleza y atu vida cotidiana,y analizarás susbeneficios y riesgos.


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Vuelvo a ser el mismo

Observa, analiza y reexiona.

Materiales:l Una barra de mantequillal

Un cubo de hielo pequeñol Una porción de arcillal Agual Un pedazo de papell Encendedor o cerillosl 2 clavosl Una pila eléctrica de 9 voltsl Tierra húmedal 2 trozos de alambre de 10 cm cada unol Un vaso

Fase I

Coloca la barra de mantequilla y el hielo unos minutosal sol. Observa lo que les sucede y contesta lassiguientes preguntas:

¿Qué le pasó a la mantequilla?¿Qué le sucedió al hielo?¿Los materiales empleados se transformaron en

otros? ¿Qué fue lo que cambió en ellos?¿Qué provocó ese cambio?Ahora mezcla la arcilla con el agua hasta obtener

una masa moldeable y haz una bolita con ella.Moldea la gura que desees con la bolita.

Convierte de nuevo en una bolita la guramoldeada.Al moldear el barro, ¿se convirtió en otro material?

¿Qué fue lo que cambió mientras moldeabas la masao la gura que realizaste?

Fase II

Pídele a tu profesor que queme el pedazo de papel.¿El papel se convirtió en otro material?¿Qué se obtuvo una vez que el papel se consumió?¿Puede volver a ser papel el material obtenido

después de que se quemó?Construye con los clavos, el alambre, la pila y

la tierra un circuito como el que se muestra en laimagen, y dos horas después saca los clavos de latierra.

¿Qué sucedió con cada uno de los clavos?¿Siguen siendo de hierro los dos?¿Puedes regresarlos a su estado original?¿Qué semejanzas o diferencias encuentras entre lo

que le ocurrió a los materiales de la fase I y a los de lafase II?

Los materiales pueden cambiar de forma sindejar de ser lo que son; estos cambios son

temporales. Por ejemplo, si calentáramos losuciente el agua que obtuvimos cuando sederritió el hielo, herviría y obtendríamos vapor.El agua pasaría de un estado a otro, peronunca dejaría de ser agua.Existen cambios que provocan que losmateriales dejen de ser lo que antes erany otros que permiten a los materialesregresar a su estado inicial. Estos cambios

son permanentes y temporales. En lastransformaciones o cambios permanenteslos materiales no pueden regresar a sucomposición original; por ejemplo, al cocinarcarne cruda su composición cambia; aunquele sigamos llamando carne, ahora tienecaracterísticas diferentes. Un cambio temporalocurre cuando el agua pasa del estado líquidoal sólido o hielo, y posteriormente, al entrar

en contacto con el sol o exponerse a unatemperatura alta, regresa al estado líquido.


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Un dato interesante

Existe una aleación de níquel y titanio llamadaNitinol que a temperatura elevada puede moldea

hasta obtener una forma compleja, y luego puedser enfriada y doblada hasta que sea imposiblereconocerla. Cuando se vuelve a calentar recobrsu forma original, “recordando” cada curva y caángulo. Un radiotelescopio de hasta 1.5 kilómetrde diámetro hecho con este material podría sercompactado y empacado en tierra y luego enviadal espacio, donde se desplegaría al ser calentadopor el Sol.

El ciclo hidrológico

El agua es la única sustancia presente sobre la Tierraen cantidades importantes en sus tres estados: líquido,sólido y gaseoso. Existen océanos y casquetes polaresde kilómetros de profundidad, y una parte importantede la atmósfera es vapor de agua. A continuación veráscómo se transforma el agua al pasar de un estado a otro.

Los cambios del agua

Observa, analiza y explica.

Formen equipos y analicen la imagen anterior paradeterminar si se presentan cambios permanentes otemporales en el ciclo hidrológico. Fundamenten susrespuestas.

¿Qué pasaría si uno de estos cambios fuera permanente?¿Qué implicaciones para la vida tienen las diferentes

etapas del ciclo hidrológico?¿Cómo afectan estos cambios al ambiente y a la vida

del ser humano?

Comenta las respuestas con tus compañeros.

Este ciclo le sirve a los seresvivos debido a que la lluviahumedece los suelos, regulala temperatura ambiental yrecarga los mantos y depósitosacuíferos como los lagos.

Evaporación

Ciclo del agua

Nubes

Escurrimiento

Río

Lago

Depósito subterráneo

Precipitación

Mar

Deshielode glaciares

Evaporación

Evaporación


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Evaporación

Observa, analiza y explica.

Materiales:l 4 envases de plástico para agua

o refresco del mismo tamaño,con tapas, de preferencia concapacidad para más de un litro

l Un clavo o un punzónl Tijerasl Un popote exiblel Pegamento para plásticos, silicón o

cinta adhesival Agua sucia o de charcol Una taza de cada uno de los

siguientes materiales: aserrín,gravilla na y grava gruesa

l Arena na

Fase I

Organícense en equipos. Tomen unode los envases y háganle perforacionescon el clavo a lo largo de un costado,como se muestra en la gura.

Tomen otro envase y con las tijerascorten un tercio de su costado demanera longitudinal, dejando intactosel fondo y la boquilla. Perforen la tapa

e introduzcan el popote doblado porel oricio.Peguen los envases de tal modo

que los oricios de uno queden dentrodel corte del otro (vean la gura).

Deben quedar perfectamentesellados.

Agreguen el agua de charco alenvase de abajo y ciérrenlo. Noten elolor y el color que presenta el agua yanoten estas características.

Coloquen el dispositivo en una

supercie inclinada, dejando lasboquillas en el plano inferior yexpónganlo al sol. Colecten en eltercer envase (cortado como vaso) elagua que sale por el popote.

Observen y registren lo que sucedea lo largo de tres días.

¿Qué características tiene al nal elagua vertida en el vaso?

Expliquen el proceso por el quepasó el agua.

¿Qué parte del ciclo hidrológico se

reprodujo en la actividad?

Popote

Botella recortada

Botella perforada

Clavo

Base

Apoyo

Vaso

Agua residual

Vapor


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Un dato interesante

Se calcula que del agua existente ennuestro planeta 97.5% está contenidaen los mares y los océanos y sólo2.5% es agua dulce; realmente no esque sepa dulce sino que tiene pocassales disueltas. De ese porcentajede agua dulce, 68.9% es agua deglaciares y capas de hielo, 30.8%se encuentra atrapada en depósitossubterráneos profundos y sólo 0.3%se localiza en lagos y ríos. Fuente:http://www.semarnat.gob.mx/informacionambiental/Publicacion/ yelmedioambiente_completo_v08

Fase II

Tomen otro envase de plástico con latapa puesta y solicítenle a su profesorque lo corte cerca de la base, comose muestra en la ilustración.

Ahora agréguenle el aserrín, laarena, la gravilla na y por último lagruesa, formando capas.

Pidan a su profesor que le haga unoricio a la tapa con un clavo.

Coloquen el envase y sucontenido con la tapa hacia abajosobre el envase que recortaron antesa manera de vaso, y agreguen unpoco de agua sucia por arriba, como

se muestra en la gura.Observen lo que sucede.¿Qué características tiene ahora

el agua?¿Para qué utilizarían el agua

ltrada?¿En qué parte del ciclo

hidrológico identican este proceso?

t e m a 2

Filtro deagua

Gravilla na

Arena

Agua

Gravilla gruesa

Aserrín

Consulta en...http://info.k4health.org/pr/prs/

sm14edsum.shtmlhttp://www.ecojoven.com/tres/10/

acuiferos.html


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La combustión

Todos los días observamos cómo se quemanmuchos materiales como papel, gas ymadera, entre otros. Este fenómeno se llamacombustión y consiste en la combinaciónde un material llamado combustible y eloxígeno atmosférico. Como productos de esacombustión se obtienen dióxido de carbono,agua y energía caloríca. El ser humanoaprovecha este fenómeno para satisfaceralgunas necesidades, por ejemplo, movermáquinas, cocer los alimentos o calentarsedurante el invierno.

Al quemar combustibles se obtiene energía,pero también se liberan gases como el dióxidode carbono, que contamina el ambiente.

De modo general, la combustión se puederepresentar de la manera siguiente:

En ocasiones la cantidad de oxígeno noes suciente y se produce una combustiónincompleta. En este caso se generan, ademásde dióxido de carbono y agua, monóxidode carbono y carbono sólido en forma dehollín, que hace que se pinten de negro loscuerpos cercanos al lugar donde se produce lacombustión.

Un dato interesante

Si un material se quema y todos losproductos de su combustión (humo,cenizas, hollín, gas) se capturan y sepesan, todos juntos pesarán un poco másque el material original, porque se habráncombinado con oxígeno.

Carbón

Combustible + oxígeno dióxido de carbono + agua + calor.


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Hollín y contaminación

Observa, identica y analiza.

Materiales:l Una velal Cerillosl Un plato de cerámica o barrol Pinzas o tenazas largas

Organícense en equipos, con lasupervisión de su maestro enciendanla vela, cojan el plato con las tenazas ypónganlo sobre la ama, a una alturaaproximada de 30 cm. Ahora colóquenloa una altura de 10 cm. Por último, bajen el

plato de modo que toque la ama.Anoten sus observaciones.¿Qué le sucedió al plato al colocarlo

sobre la ama en cada una de lassituaciones?

Al consumirse, la vela libera un material,¿sabes cuál es?

¿Qué material se jó al plato?¿Por qué sucedió esto?¿El material que se jó en el plato

también se encuentra en el ambientecuando ocurre una combustión? Da

algunos ejemplos.

Los materiales que emiten por la combustión las fábricas y losautomóviles son dañinos para el ambiente, ya que se incorporaa la atmósfera. Esto provoca contaminación en el aire y ocasiondaños a la salud de los seres vivos.

Se están produciendo nuevos avances tecnológicos, como lafabricación de vehículos eléctricos y de celdas solares, con elpropósito de reducir el consumo de combustibles que dañan

el ambiente.

Un automóvil de hidrógeno funciona como uno eléctrico, pero lo alimenta una pila dehidrógeno, material que se combina con el oxígeno del aire en una celda para generarelectricidad. Existen dos tipos de motores que emplean hidrógeno: los motores decombustión, que lo utilizan como si fuera gasolina, es decir, lo queman en un motor deexplosión, y los motores de conversión de pila de combustible, que utilizan el hidrógeno paraproducir electricidad.

Los automóviles solares están diseñados parafuncionar con la electricidad que producen unospaneles alimentados por la luz solar.

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Durante el desarrollo deeste tema entenderásqué sucede con la fuerzaal utilizar máquinassimples, así como las

ventajas de usarlas.También identificarásdiversas máquinassimples que suelenemplearse para distintasactividades.

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Aprovechamientoe identificacióndel funcionamiento delas máquinas simplesLos egipcios y los griegos idearon algunas maneras defacilitar ciertos trabajos.


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Cómo hacer fácil lo difícil

Observa, reexiona y argumenta.

Observa las imágenes de ambas páginas. ¿Qué se utilizó para sacar el barco del agua?

¿Cómo se hace subir el agua girando la manivela?¿Cómo se levantó la carreta?¿Cómo se podían mover objetos tan pesados?Los instrumentos utilizados son muy parecidos a muchos

que tienes en casa, y que usas cotidianamente. ¿Losreconoces?

Tú también puedes moverobjetos pesados con pocafuerza, pues existen máquinassimples que todos utilizamos demanera cotidiana.

Sube y sube

Analiza y argumenta.

Organícense en equipos y resuelvan: situvieran que colocar una caja pesada auna altura de 1 m, ¿cómo la elevarían demanera más sencilla: subiéndola por unarampa o cargándola en los brazos?

Por ejemplo, la rampa o planoinclinado es una máquina simpleque facilita el trabajo de subir o bajarobjetos pesados. Ejemplos de rampasson las que se construyen en lugarespúblicos para el desplazamiento desillas de ruedas.

Efectivamente, griegos como Arquímedes sabían usarlas máquinas simples para facilitar múltiples trabajos.

Éstas son dispositivos que hacen posible convertir unafuerza en otra mayor. Pueden ser una palanca, unarueda, un plano inclinado o una cuña, entre otras.


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Saber es poder: la cuña

Observa, experimentay argumenta.

Materiales:

l Dos manzanasl Una cuña de madera

Organícense en equipos.Tomen una manzana e intenten

dividirla con su fuerza. ¿La pueden partircon las manos? ¿Por qué?

¿Qué utilizarían para partirla?Ahora, coloquen la cuña de madera

con uno de sus vértices sobre la manzanay apliquen una fuerza perpendicularsobre ésta.

¿Qué sucedió?¿Fue más fácil partir la manzana?

Hay materiales que no se pueden partirfácilmente. Para hacerlo se utiliza unaherramienta llamada cuña, que es unamáquina simple. Se trata de una piezade madera o metal en forma de prismatriangular. Una de sus aristas es losa yse utiliza para dividir cuerpos sólidos.Ejemplos de cuñas son el cuchillo y elhacha. Cuando golpeas un tronco conun hacha, aquél se parte en dos.

¡Dadme una palanca y moveréal mundo!

Observa, analiza y argumenta.

Materiales:

l Una barra de madera de 1.5 a 2 m de largoy 5 cm de grosor

l Dos ladrillos

Organícense en equipos. Con la supervisión de suprofesor traten de levantar el escritorio. ¿Es fácil?

Instalen la barra de madera como se muestra en laimagen.

¿Cómo fue más fácil levantar el escritorio?¿Cómo los benecia esta máquina simple en

su vida diaria?

La palanca es una máquina formada por una barrarígida que puede moverse libremente sobre un punto apoyo jo llamado fulcro.

Mientras mayor sea la distancia entre el punto deapoyo y el lugar desde el que se aplica la fuerza, mayserá el peso que se pueda levantar. Dependiendo deltipo de palanca, la fuerza que se aplica puede aumento disminuir. Un ejemplo de palanca es un sube y bajadonde uno de los participantes ejerce fuerza para

levantar al otro.


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Si no puedo usar mis manos,uso la cabeza

Observa, analiza y argumenta.

Materiales:

l Martillol Desarmadorl Un tornillo para madera o pijal Una tabla gruesa de 20 x 20 cm,

de madera suave como la de pino

En equipo, pídanle a su profesor queclave el clavo en la madera sin hundirlopor completo. Ahora intenten sacar elclavo con sus dedos. ¿Pueden hacerlo?

¿Cómo podrían sacar el clavo de formamás sencilla?

Intenten sacarlo con la uña del martillo.¿Cuál fue la diferencia en el resultado yla fuerza realizada?

Después coloquen el tornillo demanera perpendicular a la tabla ygolpéenlo suavemente con el martillo.¿Pudieron introducirlo?

Ahora traten de introducirlo con eldesarmador.

¿Cómo fue más fácil hacerlo?Luego intenten sacarlo con la uña del

martillo. ¿Por qué es tan difícil hacerlo?

Traten con el desarmador. ¿Cómo fue másfácil sacarlo?

t e m a 3

El tornillo es un cono con rosca en espiral que se usapara mantener unidos dos cuerpos, por ejemplo,dos piezas de madera. Para introducirlo se realizaun movimiento de rotación al mismo tiempo que

se ejerce fuerza hacia el interior. Cada vueltahace que el tornillo penetre más profundamente.Esa espiral que notas en el tornillo es un planoinclinado enrollado en el cono. Para introducirlo seejerce una fuerza que se multiplica en la espiral. Alsacarlo se ejerce una fuerza que la espiral aumentanotablemente.


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10 5

Las máquinas simples ayudan a realizar trabajosque de otra forma sería muy complicado llevara cabo; además implican menos esfuerzo yahorran tiempo. Sólo es cuestión de saberutilizar el tipo de herramienta más convenientepara obtener el resultado apropiado.

Hay máquinas muy complejas que utilizan ensu diseño varias máquinas simples. Por ejemplo,si desarmaras el motor de un automóvilencontrarías que en su interior hay varias ruedasy tornillos, entre otras máquinas simples.

La ciencia y sus vínculos

Se sabe que hace miles de años los sereshumanos empleaban ya varias máquinas

simples. Los antiguos egipcios yautilizaban el plano inclinado para elevargrandes bloques de piedra. Asimismo,los egipcios conocían la rueda haciael 3 000 a.C., y se sabe que emplearonmáquinas simples (planos inclinados,cuñas, poleas y rodillos) para construirlas pirámides. Por último, los antiguosgriegos utilizaban el tornillo en el

primer milenio a.C.

t e m a 3

Varias máquinas

Investiga, diseña y construye.

En equipo realicen una investigación acerca dealguna máquina compuesta que utilice variasmáquinas simples al mismo tiempo.

Elaboren un diseño o construyan un prototipoque incluya varias de las diferentes máquinassimples aquí estudiadas u otra que hayaninvestigado.

El prototipo debe estar hecho en funciónde alguna necesidad que se requiera atender;deben planear en su elaboración los materialescon los cuales se hará. Posteriormente presentenlos prototipos en una plenaria y expliquenqué máquinas simples utilizan sus diseños o

prototipos. Respondan si el prototipo funcionó ono. ¿Funcionó al primer intento?, ¿qué mejoras leaplicarían?


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Reúso y reciclado de los materialCon ayuda de su profesor organícense en equipos para realizar el proyecto que acontinuación se sugiere.

La contaminación ambiental es un problema que nos aqueja. Hoy día los residuosiguen acumulando y esto provoca desequilibrio en el ambiente, ya que se contamiel suelo, se tapan las coladeras, se genera el desbordamiento de los ríos y los desectóxicos no se trasladan con precaución; todo esto causa modicaciones en losecosistemas. Se debe ayudar a evitar que se continúen acumulando residuos en lascalles.

En el lugar donde vives hay camiones recolectores de residuos; para contribuir aevitar la contaminación, cuando tiras la basura en casa debes separarla. Si la entregya separada al servicio de recolección se podrá reciclar de manera más rápida, sobrtodo el papel, el vidrio y el aluminio.

Muchos de los residuos que se generan en las grandes ciudades contaminan las árenaturales porque se trasladan hasta grandes distancias a través del aire si son gaseosoo muy livianos, o a través de las corrientes de agua. Esto pone en peligro a las especique habitan ahí. Hay otro tipo de contaminación a la que muchas veces no le damos limportancia que realmente merece: se trata de la contaminación acústica o por ruidosÉsta se produce cuando se originan ruidos con un nivel superior al que puede soporta

oído de las personas o los animales que habitan en la zona sin que se dañe su salud.

Planeación

Realizarán investigaciones relacionadas con el reúso y el reciclado de los materialey con temas vinculados a estas acciones, así como con la posible aplicación de latecnología para solucionar problemas de deterioro ambiental, facilitar el reúso y elreciclaje. Pueden hacer un prototipo como el que realizaron en la actividad de la páanterior. Utilicen los conocimientos que aprendieron en el bloque.

P r o y e c t o

b l o q u e I i i

Al desarrollareste proyectorelacionarás lascaracterísticasde los materiales

con su reúso ysu reciclado a finde elegir los quetienen menorimpacto en elambiente.

Tambiénvalorarás laaplicación de latecnología enla búsqueda de

soluciones parael deterioroambiental.


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Una vez recopilada la información, formulen y contesten preguntas en torno al reúso y el reciclado demateriales. Las siguentes les pueden servir de orientación:

¿Cómo se producen, reúsan y reciclan los objetos de vidrio y aluminio?¿Cuál es el costo-benecio del reúso y el reciclado de algunos materiales?Entre los materiales que pueden investigar se incluyen metales como cobre y zinc, además de cartón,

papely PET, entre otros. Al planear el proyecto discútanlo con su profesor para que juntos reexionen sobposibilidades de llevarlo a cabo.

Desarrollo

Con lo investigado elaboren dos cuadros: uno con las características de los materiales y la posibilidad de reuy otro con las mismas características y la posibilidad de reciclar los materiales. Completen los cuadros coninformación respecto a la tecnología que se puede aplicar para solucionar o ayudar al reúso y reciclaje.

Comunicación

Realicen un informe de su investigación en un cartel que facilite hacer una presentación ante sus compañUtilicen dibujos, fotografías y recortes en donde se resalte la importancia de mejorar nuestra calidad de vMencionen también las opciones para el cuidado del ambiente y la salud.

Consulta en...http://www.iesmarenostrum.com/departamentos/tecnologia/mecaneso/mecanica_basica/maquinas/maq_tipos.htmhttp://www.iesmarenostrum.com/departamentos/tecnologia/mecaneso/mecanica_basica/maquinas/maq_compuesta.htm

Evaluación

Al realizar este ejercicio podrás conocer tu desempeño en el trabajo en equipo. Es importante que reexiorespecto para mejorar cada vez más.

Sí No A veces Qué puedo hacer para mejorarRelacioné las características de losmateriales y la posibilidad de reciclarlos,con la selección de los materiales que usodiariamente.

Valoré la aplicación de la tecnología enla búsqueda de soluciones al deterioroambiental.

Compartí mis ideas con los miembros delequipo y escuché sus propuestas.

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Evaluación Con base en lo aprendido, responde a las preguntas marcando la opción correcta:

1. Analiza las dos columnas que están a continuación y relaciónalas.1. La rueda, la cuña y el plano inclinado. a) Reciclado, reúso y reducción del consumo.2. Los cambios en el ciclo del agua. b) Combustión.3. Estrategias para la conservación del ambiente. c) Transformaciones temporales.4. Involucra oxígeno y calor con la producción d) Máquinas simples.

de dioxido de carbono

2. Explica el reciclado de materiales.

3. Explica el reúso de materiales.

4. Subraya la respuesta correcta. Los cambios que presenta un trozo de carne al cocerla son:a) Temporales.b) Permanentes.c) Eventuales.


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AutoevaluaciónEs hora de que revises lo que has aprendido después de trabajar en este bloque. Lee cada enunciadoy marca con una3 el nivel que hayas logrado alcanzar en cada rubro. Así podrás conocer cómo fue tudesempeño al realizar el trabajo en equipo y de manera personal.

Siempre A veces Casi nuncaArgumento el uso de ciertos materiales con base en suspropiedades, a n de tomar decisiones sobre el másadecuado para la satisfacción de algunas necesidades.

Comparo los efectos de la fuerza en el funcionamiento básicode las máquinas simples y las ventajas de usarlas.

Siempre A veces Casi nunca

Aporté ideas al equipo y sugerí cómo realizarlas actividades.

Reexioné sobre mis propias explicaciones y las de miscompañeros.

Me propongo mejorar en:

a u t o e v a l u a c i ó n 10 9


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b l o q u e I i1 10


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t e m a 1 11 1

¿Cómo se

transformanlas cosas?Ámbi tos :

l e l c a m b i o y l a s i n t e r a c c i o n e s

l l a t e c n o l o g í a

B l o q u e I V

Telescopio milimétricoubicado en el volcánSierra Negra, Puebla.


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1 12 b l o q u e I v

Microcirugía decataratas. Se utiliza

un microscopio pararealizarla.


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Durante el desarrollode este temacomprenderás cómo seforman las imágenesen espejos y lentes

y cómo funcionanalgunos aparatosópticos.

También reconocerásla importancia deestos aparatos en lainvestigación científicay en otras actividadeshumanas.

Aprovechamiento de laformación de imágenesen espejos y lentes¿Por qué pudo verse Narciso en el agua?

Los espejos son objetos que reejan casi toda la luz que choccontra su supercie; debido a este fenómeno podemos observnuestra imagen en ellos. ¿Alguna vez te has preguntado por cuando te miras en un espejo plano y en uno curvo tu reejode distinta forma y tamaño?

t e m a 1

Un dato interesante

Espejito, espejito…

En la mitología griega Narciso

era un joven conocido por su

gran belleza, que provocaba que

las doncellas se enamoraran de

él. Una de ellas era la ninfa Eco,

quien estaba condenada a repetir

las últimas palabras de lo que se le

dijera. Desolada por el desprecio de

Narciso, Eco se ocultó en una cueva

hasta que se consumió, quedando

solamente su voz. Némesis, la diosa

de la venganza, hizo que Narciso,

al contemplarse en el agua, se

enamorara de su propia imagen.

Narciso pintado por Caravaggio,cuyo nombre fue Miguel Ángel Merisi

(1573-1610).


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Tipos de espejos

Observa, analiza y concluye.Ángulo de reexiónsobre espejo convexo

Linterna

Rayo de luz

Cartónperforado

Transportador

Espejo convexo

Materiales:

l Una lámina de acetatol Un clipl Un pedazo de cartoncillo de color negrol Tela o papel de color negro para cubrir

las ventanas del salónl Tijerasl Regla graduadal Transportadorl Una lámpara de manol Un espejo plano pequeñol Un espejo cóncavo pequeñol Un espejo convexo pequeño

Material Medida del ángulo Dibujos o esquemas

Ángulo deincidencia

Ángulo dereexión

Espejoplano

Espejocóncavo

Espejoconvexo

Trabajen en equipo.Corten dos tiras de lámina de acetato de

10 cm de ancho y 30 cm de largo. Unan lasdos tiras por uno de sus extremos con ayudadel clip.

En los otros extremos peguen un pedazode cartoncillo negro y dóblenlo para quequede perpendicular a la tira.

En un extremo hagan un oricio.

Coloquen el transportador donde se unenlas dos tiras para que midan los ángulos.Coloquen la lámpara en dirección del oricio,hacia el transportador, al encender la lámpara¿qué va a pasar? ¿Por qué?

Tapen las ventanas del salón con la tela oel papel de color negro, de tal manera quequede oscuro.

Ahora enciendan la lámpara y observenhacia dónde se dirige la luz y su reejo en elotro extremo de la tira de acetato.

Si es necesario muevan la tira de acetato.Con el transportador midan el ángulo deincidencia y de reexión del rayo de luz.

Repitan el mismo procedimiento para elespejo cóncavo y con el espejo convexo.

Registren sus observaciones en lasiguiente tabla. Anoten la medida del ángulode incidencia y un ángulo de reexión en lostres espejos.

Dibujen el recorrido de la luz al chocar yreejarse.

En la tabla registren sus observaciones de los rayos de luzque chocan y se reejan para formar un ángulo de incidenciay un ángulo de reexión en los tres espejos. Respondan lassiguientes preguntas.

¿Hacia dónde se dirige el haz de luz al llegar al espejoplano?

¿Hacia dónde se dirige el haz de luz al llegar al espejocóncavo?

¿Hacia dónde se dirige el haz de luz al llegar al espejoconvexo?

¿Qué medida tienen los ángulos de incidencia y de reexiónde la luz en cada espejo?

¿Hacia donde se dirige la luz en el espejo cóncavo y en elconvexo?

Cada equipo comentará y argumentará sus respuestas, parallegar a una conclusión grupal.


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Espejoconvexo

F C

Que puedas ver tu imagen reejada en un espejo,en la supercie del agua, en una cuchara muybrillante, en una burbuja, en una esfera, en unespejo retrovisor de automóvil o en los que se

encuentran en las tiendas comerciales se debe auna propiedad de la luz llamadareexión.

La luz es un conjunto de rayos ordenadosllamados haz que viajan en línea recta. La reexiónes el cambio de dirección que experimenta el hazal chocar con una supercie lisa y pulida comolos espejos. Como habrás notado en la actividadanterior, el haz que incide en los espejos y queluego se reeja forma dos ángulos simétricos

o iguales: de incidencia y de reexión. Por estopodemos ver las imágenes en ellos.

Cuando la luz rebota hacia nuestros ojos nospermite ver las cosas dentro del espejo; esto sellama imagen virtual.

Espejos planos y curvos

En los espejos planos, como los que utilizas en tu

casa, la imagen reejada puede observarse delmismo tamaño del objeto, aunque invertida: sifrente a un espejo levantas la mano derecha, en tureejo levantas la izquierda.

En el espejo convexo losrayos reejados divergen,pero al proyectarse haciadentro se unen en el foco.

Por esto la incidencia

del haz es diferente en cadaespejo, lo que provoca que laimágenes sean distintas.

Los espejos curvos sonlentes con a mbas carasesféricas reectantes; el espejo

cóncavo es la lente interior y

el espejo convexo la exterior.

La parte media es el centro de

curvatura (C) o centro de laesfera, un rayo que pasa por C se

reeja en la misma dirección.En un espejo cóncavo los

rayos reejados convergen en un

punto llamado foco ( F ).

Ganso frente a unespejo cóncavo.

Ganso frente a unespejo convexo.

Un ingeniero mira por un periscopioen el centro de control de laNASA .

Espejoplano

F C

F C

Los espejos se utilizan para elaborarinstrumentos como los periscopios.

Debido a la reexión de la luz, la tripulaciónde un submarino puede ver lo que sucede porencima de la supercie del agua aun cuando seencuentre sumergido.

Espejocóncavo

Ganso frente aun espejo plano.

La imagen se forma entre C y F.

La imagen se forma antes de F.


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La ciencia y sus vínculos

El filósofo Aristóteles describió el fenómeno de la

cámara oscura de esta manera: “La luz que penetrapor un agujero minúsculo, desde la pared de unahabitación oscura, forma sobre la pared opuesta unaimagen invertida de lo que hay en el exterior.”

Durante el Renacimiento, el pintor y escultoritaliano Leonardo da Vinci, que sentía una granfascinación por el funcionamiento de la cámaraoscura, trató de explicar la visión del ojo humano

y el comportamiento de la luz relacionándolos con

el arte de la pintura, con la finalidad de fabricarutensilios y máquinas para dibujar.Esta descripción actualmente sirve para explicar

la formación de la imagen invertida en el interior delas cámaras fotográficas.

Construye tu periscopio

Investiga, construye y explica.

Con la información anterior, la siguientegura y tu ingenio y creatividad construyeun periscopio. Si es necesario busca másinformación en libros, enciclopedias,revistas, e internet, entre otras fuentes.

Después de elaborar tu periscopio,colócalo en diferentes posiciones yobserva a tu alrededor.

Llega a una conclusión contestandolas siguientes preguntas:

¿Por qué los espejos se colocaninclinados y encontrados?

¿Qué sucede con la luz cuando serefleja en cada uno de los espejos?

Escribe las preguntas y respuestas entu cuaderno.

En grupo comenten sus respuestaspara llegar a una conclusión.

El ojo humano y la cámara oscura

¿Te has preguntado por qué cuandoun haz de luz penetra por un oricio

pequeño, en la pared opuesta o enel techo se reejan invertidas lasimágenes de los objetos exterioresque el rayo de luz alcanza?

Elaboración de

un periscopio

Espejo

Espejo

Rayode luz

Leonardo da Vinciimpulsó el desarrollode la cámara oscura.

Las imágenes que observaste con tu periscopio se debal recorrido que hace la luz al llegar a los espejos, locual es de gran utilidad para ubicar algo de interés. Lotros espejos también son útiles cuando un dentistao un médico de garganta te examinan: lo hacen conespejos esféricos cóncavos que concentran los rayosluminosos en el lugar que desean examinar. Los farosde los automóviles son espejos cóncavos. Los espejosretrovisores son de tipo convexo y los que se usancomo medida de seguridad y vigilancia en hospitalessupermercados, bancos y estacionamientos son espejoconvexos.


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Cámara oscura

Construye, observa y reexiona.

Materiales:

l Una caja de zapatos con tapal Una aguja o allerl Una hoja de papel Albanene o papel chinal Pintura de agua de color negrol Cinta adhesiva negral Lápizl Tijerasl Un pedazo grande de tela negral Papel aluminiol Una lámpara grande o un televisor encendido.

Formen equipos para trabajar.En el centro de una de las caras más angostas de la caja hagan una

ventana cuadrada de 4 cm por lado. Recorten un cuadrado de papelAlbanene o china de 5 cm por lado y úsenlo para cubrir por dentro laventana que hicieron. Péguenlo por las orillas con la cinta adhesiva.

Recorten un cuadrado de 2 cm por lado, en el centro de la caraopuesta a la anterior. Recorten un cuadrado de 3 cm por lado de papelaluminio y cubran con él la nueva ventana que hicieron. Péguenlo de lasorillas con la cinta adhesiva.

Hagan un oricio con la aguja o aller en el centro de la lámina dealuminio.

Pinten la caja y su tapa por dentro con pintura de color negro. Unavez seca, tápenla bien para que no entre luz en ella. Iluminen un objetocon la lámpara o colóquenlo frente a la luz del televisor o una ventana

muy iluminada. Dirijan el agujero de la caja hacia el objeto iluminado.Por turno, cada uno cúbrase con la tela de color negro y observe através del agujero cubierto con papel Albanene o china.

Escriban y contesten en sus cuadernos las siguientes preguntas:¿Cómo observan la imagen?¿A qué se debe que se vea así?Aléjense del objeto iluminado, ¿la imagen cambia?

Cada equipo comente y argumente sus respuestas para llegar a unaconclusión.

En la cámaraoscura seproducenimágenes

invertidas debidoa que los rayos

de luz pasanpor un pequeño

oricio.


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Funcionamiento del ojo humano

En la cámara oscura la luz reejada por elobjeto iluminado atraviesa el agujerito y llega

a la pantalla. Como los rayos de luz reejadosen la parte superior del objeto llegan a la parteinferior de la pantalla y los reejados en laparte inferior del objeto llegan a la de arriba dela pantalla, la imagen se observa invertida.

En la cámara oscura el tamaño de la imagendepende de la distancia del oricio a la pantallay del tamaño del objeto.

Los ojos funcionan como unas cámaras

fotográcas sencillas. La lente del cristalinoforma en la retina una imagen invertida de losobjetos que enfoca. La retina, que es sensible ala luz, funciona como una película fotográca.

Un correcto enfoque del ojo se lleva a cabodebido a que la lente del cristalino se aplana oredondea; este proceso se llamaacomodación.

Formación de imágenes en laslentes

Nuestros ojos no pueden captartodas las imágenes; para ello se haninventado varios instrumentos quefuncionan con lentes: el telescopio, elmicroscopio, la cámara fotográca y el

proyector de videos.

Un dato interesante

Alrededor de 1610 Galileo Gal ilei diseñó un telescopio que hasta la fecha lleva

su nombre. Combinó dos lentes en un telescopio y descubrió las cuatro lunas o

satélites de Júpiter, hoy llamados galileanos.

Sin saberlo, también había descubierto los anillos de Saturno. Como lo

único que podía ver eran dos lóbulos pegados al planeta, elaboró un esquema

diminuto y dibujó los anillos como si fueran orejas.

Telescopio original de Galileo, con el quedescubrió las lunas de Júpiter.

El haz de luz que entra en el ojo es desviado o refractado al pasar por el

cristalino y se forma en la retina una imagen invertida de los objetos que enfoca.El cerebro aprende a interpretarlos para que los veamos en su posición correcta.

Objeto Imageninvertida

Cristalino

Retina

Nervioóptico

Dibujos de Saturno realizados por el astrónomoinglés Thomas William Webb en el sigloXIX .


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11 9t e m a 1

Una lente de agua

Construye, observa y explica.

Materiales:

l Un pedazo de cartulina de 8 x 4 cml Un pedazo de acetato de 4 x 3 cml Cinta adhesiva transparentel Un popote o gotero

Por equipos recorten en el centro de la cartulina unrectángulo de 4 x 3 cm.

Coloquen el acetato sobre el agujero y péguenlocon un trozo de cinta adhesiva transparente en cadaextremo.

Utilicen el popote o gotero para colocar una gotade agua en un extremo y encima del acetato.

Coloquen el artefacto sobre algún objeto

pequeño observando primero el lado que no tienela gota de agua y contesten estas preguntas: ¿cómose observa el objeto? ¿Cómo se observará el objetodebajo de la gota de agua?, ¿por qué?

Observen a través de la gota de agua algunosobjetos pequeños.

Describan su experiencia de lo observado pormedio de la lente.

Compartan con su profesor y sus compañeros degrupo esta experiencia y en equipo contesten lassiguientes preguntas:

¿La lente de agua sirvió para observar objetoscercanos o lejanos?¿Qué función tiene el agua en el artefacto que

elaboraron?Escriban las preguntas y respuestas en sus

cuadernos. Cada equipo comentará y argumentarásus respuestas para llegar a una conclusión.

El aparato que acaban de elaborar es un ejemplode los instrumentos ópticos que pueden hacer conmateriales que se encuentran a su alrededor.

Las lentes se elaboran con otro tipo de materiales

transparentes, como el vidrio o el plástico.

Las gotas de agua actúan como diminutas lentesque recogen y enfocan la luz para formar imágenesinvertidas en las hojas de las plantas. Este efectoes causado por la refracción de la luz cuandopasan de un medio a otro.


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Dos tipos de lentes: convergentes y divergentes

Laslentes convergentes son las lupas e incluso una canica. Su centro es más gruesoque los bordes y, al observar los objetos a través de ellas, las imágenes se ven más grandes que

los objetos reales. Se les llama convergentes porque los rayos de luz que las atraviesan desvíansu trayectoria y luego convergen en un punto. A este punto se le llama foco (F ).

F 1 F 2

Formación de una imagenen una lente convergente

Un dato interesante

Griegos, romanos y árabes utilizaban

unas esferas de vidrio huecas,

llenas de agua y que concentraban

la luz solar, como lentes para curar

heridas y prender fuego.

Lenteconvergente

Imagenreal

Imagenvirtual

Línea de horizonte

En la lente convergentela luz es desviada ydirigida hacia dentro(converge).


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12 1t e m a 1

Laslentes divergentes tienen los bordesmás gruesos que el centro, y los rayosde luz que las atraviesan desvían sutrayectoria y se separan. Por esta razónal observar a través de ellas se ven mápequeñas las imágenes de los objetos.

F 1 F 2

En la lente divergentela luz que la atraviesase desvía hacia fuera(diverge).

Formación de una imagenen una lente divergente

Un dato interesante

La lente divergente forma una

imagen virtual en el punto

cercano del ojo por dentro de él:

actúa como un objeto próximo

para el ojo. Los rayos que llegan

al ojo después de atravesar la

lente proceden de un punto

situado por delante de ésta,

llamado foco virtual.

Refracción de los rayos de luz a través de una lentebiconvexa. Estas lentes se utilizan para corregir lamiopía.

Refracción de los rayos de luz a través de una lente bicóncava.Estas lentes se utilizan para corregir la hipermetropía.

Lentedivergente

Imagenreal

Imagenvirtual

Línea de horizonte


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¿Semejantes o diferentes?

Observa, compara y reexiona.

Observa las siguientes guras y descríbelas. Anota las descripciones enlas líneas que se encuentran abajo: Figura 1 Figura 2 Figura 3

Compara tus descripciones de las imágenes con las de tuscompañeros y contesta las siguientes preguntas:

¿En las tres guras las imágenes son totalmente nítidas?

Si cada imagen representa la visión que tienen distintas personas,¿cuáles de éstas tienen problemas visuales?

¿Por qué el uso de lentes prescritos por un especialista puedecorregir este tipo de problemas?

Uso de las lentes en lacorrección de problemasvisuales

Mediante la vista establecemoscontacto con las cosas que nosrodean. Este sentido nos permitedistinguir la diversidad de formas,colores, posiciones y movimientosdel mundo.

Algunas personas padecen algúntipo de problema visual: por ejemplo,hay quienes ven borrosos los objetos

lejanos; otros tienen problemaspara ver los cercanos. ¿Alguna vezte has preguntado cuál es la causade este tipo de problemas y cómo secorrigen?

Cuando la visión es normal, la luz seenfoca directamente sobre la retina ypermite ver claras las imágenes, comoen la gura 1.

Figura 1 Figura 2 Figura 3

Ai

Visión normal. Visión con miopía. Visión con hipermetropía.

En un ojo normal lasrayas de luz y la ima-gen se enfocan sobrela retina (Ai).


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12 3t e m a 1

Las personas con miopía ven bien decerca y borroso de lejos, porque los objetosse enfocan en un punto por delante de laretina. La gura 2, de la página anterior,

es un ejemplo de la manera en que ve lolejano una persona con miopía.

Para corregir la manera en que los rayosde luz son enfocados enfrente de la retina,los médicos especialistas en problemasde los ojos, llamados oftalmólogos,prescriben el uso de anteojos o lentes decontacto divergentes.

En la hipermetropía los rayos de luzse enfocan por detrás de la retina y nodirectamente en ella.

Las personas que tienen hipermetropven borrosos los objetos que están cercapor ejemplo, al leer deben alejar las letrpara mirarlas mejor, porque tienen buencapacidad para ver de lejos. La gura 3de la página anterior es un ejemplo de lmanera en que observa una persona quepadece este defecto visual.

Para corregir la manera en que se

desvían los rayos de luz una vez queentran al ojo, los oftalmólogos prescribel uso de anteojos o lentes de contactoconvergentes.

Ai

Ai

Ai

Ai

En un ojo con miopía, los rayosde luz y la imagen se enfocandelante de la retina.

En un ojo conhipermetropía los rayosde luz y la imagen seenfocan detrás de laretina.

En la visión con miopía no sepueden ver bien los objetosde lejos; se recomienda usarlentes divergentes para vercon claridad.

En la visión conhipermetropía no sepueden ver bien losobjetos de cerca, por loque se recomienda usarlentes convergentes paraver con claridad.


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Importancia dela invención delmicroscopio

El microscopio ha servidopara ver objetos o seresmuy pequeños, comocélulas y microorganismos,los cuales no se puedenobservar a simple vista.Este invento ha sido una delas herramientas esencialespara el estudio de las

ciencias de la vida.Existen diferentes

tipos de microscopios,uno de los cuales es elópticoo compuesto. Tienemás de una lente y estáconformado principalmentepor tres sistemas:mecánico, óptico y de

iluminación.

Funcionamiento del microscopio

Los rayos de luz pasan del diafragma al lente condensador y seproyectan sobre la preparación que se va a observar; luego penetran lente objetivo y éste proyecta una imagen aumentada en el lente ocudonde la capta la retina del ojo del observador.

Fuentede luz

Microscopio

Espejo deiluminación

Objetivo

Ocular

Lentes deiluminación

Sujetadordel objeto El microscopio

óptico funcionacon varias lentesque sirven paraamplicar objetosmuy pequeños oque no se puedenobservar a simplevista (objetosmicroscópicos).

Imagenvirtual

Ojohumano

Lenteocular

Lente objetivo(convergente A)

Especimen

Lentecondensadora(convergente B)

Un microscopio

Observa, reexiona y concluye.

Materiales:

l Una canica grande transparentel Dos lupas

Formen equipos para trabajar.Coloquen la canica sobre unas letras pequeñas.Antes de continuar la actividad, lean lo siguiente y contesten:¿Qué esperan que suceda? ¿Por qué?Sitúen la lupa cerca de sus ojos y encima de la canica.Muevan la lupa, acercándola y alejándola, hasta que logren amplicar la

imagen de las letras.Coloca una lupa sobre la otra acercándolas y alejándolas, hasta que

logren amplicar la imagen de las letras.Escriban y contesten en sus cuadernos las siguientes preguntas:¿Para qué sirve el microscopio que construyeron?¿Qué función tienen la canica y la lupa?Como pudieron observar, la canica funciona como una lente, que

combinada con la lupa aumenta el tamaño de la imagen de las letras, igual queel uso de las dos lupas, logrando un mayor tamaño que con una sola lente.


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12 5t e m a 1

Para conocer más

Observa e interpreta.

Para complementar la información anterior,con la guía de su profesor organicen algunade las siguientes actividades:

Una visita grupal o escolar a un museocientíco, planetario, universidad o centrode investigación en su localidad. Interpretenel tipo de imágenes que se obtienen con eluso del microscopio o el telescopio. Si esposible utilicen los aparatos, previa solicitudde su escuela.

En equipo realicen un collage o periódicomural con las imágenes que reunieron.Reexiona y explica: ¿qué diferencias existenentre el microscopio y el telescopio? ¿Quédiferencias existen entre las imágenes quese observan con el microscopio y con eltelescopio? ¿Qué investigadores los utilizan?

Consulta en...http://www.planetario.ipn.mx/Acerca_de/galaxias.html

http://www.museosvirtuales.azc.uam.mx/

Importancia de la invención deltelescopio

La investigación cientíca en México

mediante el uso de los telescopios seenfoca al descubrimiento de cuerposcelestes, y del origen, historia ycomposición de nuestro Universo; elnacimiento y evolución de las estrellas,galaxias, cometas, etc. México participóen la construcción del Gran TelescopioMilimétrico que se ubica en lo altodel volcán extinto Sierra Negra, en

el estado de Puebla. Es un proyectomuy importante para la ciencia y latecnología en nuestro país y ha merecidoel reconocimiento mundial.

Un dato interesante

El telescopio es un aparato que permite observar

cuerpos lejanos, como las estrellas, la Luna

y otros astros.

Algunos historiadores suponen que el telescopio fue

inventado por los hermanos Rogete, de origen español, a

mediados del siglo XVI . Otros historiadores lo atribuyen al

holandés Hans Lippershey, que en 1608 montó una lente

convexa y una cóncava sobre un mismo tubo.

Galileo mejoró el telescopio al utilizarlo para observar

el cielo. Para ello empleó un viejo tubo de órgano, y la

noche del 6 de enero de 1610 estrenó su telescopio al

apuntarlo a la Luna, las estrellas y el planeta Júpiter,

que podía verse al anochecer. Su descubrimiento

más importante fueron los satélites de Júpiter, cuya

observación durante varios días ratificó la teoría

heliocéntrica de Copérnico y permitió al ser humano

conocer realidades del macrocosmos.

Lenteocular

Tubo deltelescopio

Objetivo(lenteconvexa)

Luz

Espejoplanodiagonal

Objetivo(espejocóncavo)

Telescopio refractor

Telescopio reector

Luz

Tubo deltelescopio

Lenteocular


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Importancia de la energía,su transformación eimplicaciones de su usoImportancia de la energía

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

Durante el desarrollode este temaaprenderás acerca dela importanciade la energía y sus

transformacionespara mantener lavida, así como paralas actividadeshumanas.

También analizarásel impacto ambientalde los procesos deobtención y consumode energía eléctricay térmica.


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El recipiente solar

Construye, observa y compara.

Materiales:

l Dos recipientes de plástico limpios,vacíos y con tapadera

l Pinturas negra y blancal Papel aluminiol Una brochal Agua

Organícense en equipos.Pinten un recipiente por fuera con

pintura negra, incluyendo la tapa.Hagan lo mismo con el otro recipiente

pero con pintura blanca.Forren el interior de cada recipiente y la

tapa con papel aluminio.Coloquen agua dentro de cada

recipiente.Déjenlos expuestos al Sol, en un lugar

seguro, durante una hora.Antes de continuar con la actividad,

contesten estas preguntas en su cuaderno.¿Qué va a pasar en cada recipiente? ¿Porqué?

Después de transcurrido el tiempo,¿qué le sucedió al agua contenida en cadarecipiente después de exponerla al Sol?

¿Por qué sucedieron estos cambios en elagua?

La energía en la vida cotidiana

Identica y reexiona.

Termina la tabla siguiente anotando el nombre de varios aparatos, para qué los usas y qué tipo deenergía hace que funcionen.

Nombre del aparato Para qué lo usas Qué tipo de energía haceque funcione

Carrito de pilasIluminar habitaciones

Caloríca

Compara tu tabla con la de tus compañeros y comenten sus anotaciones. Reexionen: ¿cómocambiaría su vida si no contaran con las clases de energía que describieron?

El Sol es la fuente principal de calor y luz denuestro planeta, la puedes utilizar para calentaragua para bañarte, secar la ropa, cocinar algúnalimento o hacer que se mueva algún objeto.

Para tomar las mejores decisiones sobre eluso de las fuentes de energía, es importanteconocer cómo se transforma.

Estufa solar.


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Transformaciones de la energía

Cualquier tipo de energía puedetransformarse en otro, cumpliendocon la ley de conservación de laenergía: por ejemplo, cuandola energía eléctrica pasa por ellamento de un foco produce luzy calor. Por otra parte, las plantasverdes que observas en tu localidadtransforman la energía luminosadel Sol, mediante el proceso de lafotosíntesis, en energía para sudesarrollo. Esta energía se almacenaen un tipo de azúcar, la glucosa.

La energía en tu vida cotidiana

Identica, relaciona y concluye.

1. De acuerdo con la descripción en cada recuadro,identica y escribe el tipo o tipos de energía querepresenta, analiza el ejemplo resuelto.

Compara los resultados con los de tus compañeros ydiscutan, ¿por qué en algunos casos puede estar presentemás de un tipo de energía?

2. En el siguiente cuadro correlaciona los diferentestipos de energía con la fuente o fuentes de origen. Marcael recuadro de la respuesta con una X. Revisa el ejemploresuelto.

Discute con tus compañeros, y con la ayuda de tuprofesor explica:

¿Cuál es la importancia de que existan diferentesfuentes y tipos de energía?

Agua hervida quemuestra la transformaciónde la energía caloríca enenergía mecánica.

Radio encendido Eléctricay sonora.

Fogata encendida:

Foco o lámpara encendida: Vaca pastando:

Pelota saltando en el piso: Rayo producto de una tormenta:

Cohete en movimiento: Olas del mar:

Fuentes de energía

Tipos deenergía

Agua Viento Alimentos Volcanes Sol Combustibles Sustanciasquímicas

Caloríca

Luz X

Química

Eólica

Hidráulica

Eléctrica

Radiante X


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La energía se maniesta de diferentesformas y provocan cambios en las cosas.

Por ejemplo, la energía química de un cerillose transforma en luminosa y en calorícacuando se quema.

La energía eléctrica que hace funcionaralgunos aparatos proviene de distintasfuentes, como el gas, el carbón o el petróleo,aunque algunas se usan más que otras.¿Conoces el porcentaje de energía queproviene de estas fuentes? ¿Sabes qué

problemas están causando al ambiente laexplotación y el uso de estas fuentes deenergía? Averígualo en la siguiente actividad.

Implicaciones en el ambiente dela obtención de energía a partirde diversas fuentes

La energía que requerimos para cubrir nuestrasnecesidades como sociedad la obtenemos de lacombustión de carbón y combustibles fósiles comoel gas natural y el petróleo, así como del movimientodel agua (energía hidráulica) y, en menor medida, dereacciones nucleares (energía nuclear) y de la bioma

El consumo constante de estos recursos naturalesha podido satisfacer muchas necesidades humanas,pero como consecuencia de la combustión, los nivele

de emisiones generados han alterado la atmósfera.La transformación de los recursos provoca su

agotamiento, la erosión y la desaparición de muchasespecies. Se ocasiona un deterioro del ambiente porlos contaminantes que se generan al combinarse conel aire, el agua y el suelo cuando se presenta algúnproceso natural como la lluvia.

Ante la realización de las mismas prácticas paraobtener energía y la acumulación de cambios al

ambiente, la población humana está expuesta aldeterioro de ciertos aspectos fundamentales en su vidcomo la salud.

Porcentajes de energía que se obtienen de los diferentes tipos de fuentes

Investiga, analiza y reexiona.

Elabora en tu cuaderno una tabla como ésta e investiga en libros, revistas, enciclopedias o internet los porcentajesde energía que se obtienen de los siguientes tipos de fuentes en México y en el mundo.

Tipo de fuente Porcentaje de energía en México Porcentaje de energía en el mundo

CarbónGasPetróleoOtras (Sol, viento, cascadas, calorinterno de la Tierra)

De acuerdo con la información que obtuviste, ¿de qué fuente se obtiene la mayor cantidad de electricidad enMéxico? ¿Y en el mundo?

Después de analizar la información de la tabla, ¿consideras que la producción de energía está dañando el

ambiente? ¿Por qué?

Globo aerostático sobre San Miguel de Allende, Guanajuato.


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Investigación de campo

Investiga, ordena y argumenta.

Organícense en equipos y planteen algunas preguntas a su comunidad escolar con el propósito deinvestiga qué uso le dan a los combustibles y a la electricidad, así como la adopción de medidas prácticasque favorecen el consumo responsable de la energía eléctrica. Apliquen el cuestionario por escrito o haganuna entrevista.

Pueden elaborar sus propias preguntas o utilizar las siguientes:¿Consideras que el uso que le das a los aparatos es el adecuado para no desperdiciar energía?¿Con qué fuentes de energía funcionan?¿Cómo se favorece un consumo responsable de energía?Concentren las respuestas en una tabla como la siguiente:

Aparato Función Fuente de energíacon la que funciona

Medidas que favorecen el consumoresponsable de energía

Presenten sus resultados a sus compañeros y preparen un panel de discusión para llegar a unaconclusión sobre el uso que se da a la energía eléctrica.

Comparen las medidas que propusieron los entrevistados para favorecer el consumo responsable deenergía y hagan una sola lista con las medidas sugeridas.

Escriban las preguntas y respuestas en su cuaderno. Cada equipo comentará y argumentará sus

respuestas para llegar a una conclusión.

Aprovechamientode la energía Importancia de la energía

La población va en aumento y por tanto requiere

mayor energía para satisfacer sus necesidades. Algenerarse más energía, también aumentan los dañosambientales. ¿Qué podemos hacer para resolver esteproblema?

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Al desarrollar estetema realizarásacciones paraaprovecharresponsablementela energía en lasactividades cotidianas.

También aprenderásacerca de las distintasfuentes de las que seobtiene la energía.

Olla de presión.


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Es apremiante inventar nuevas tecnologías quefavorezcan el uso de fuentes alternativas deenergía que no contaminen y cuyo costo no seaelevado.

El problema se ha vuelto complejo yes necesario que todos participemos pararesolverlo. La Comisión Nacional para el Ahorrode la Energía (Conae) y el Fideicomiso de Apoyoal Programa de Ahorro de Energía del SectorEléctrico hacen algunas sugerencias para llevara cabo acciones en que tú puedas participar oproponer que las realice un adulto:

l En el lavado de la ropa, juntar la necesaria paraque la tina de la lavadora se llene al máximo desu capacidad según indica el instructivo.

l Sustituir los focos incandescentes por focosuorescentes compactos, porque éstosproporcionan el mismo nivel de iluminación,duran 10 veces más y consumen cuatroveces menos energía eléctrica.

l Disminuir el consumo energético de losrefrigeradores llevando a cabo las siguientesacciones: sellar perfectamente la puerta; colocar erefrigerador lejos de la estufa u otra fuente de caloabrir la puerta lo menos posible; limpiar cada dosmeses el cochambre que se acumula en la parteposterior; dejar que se enfríen los alimentos antes meterlos en él; descongelarlo con regularidad.


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l Pintar las paredes de tu casa de coloresclaros; así habrá una mejor iluminación y se

aprovechará más la luz solar.

Otras sugerencias son:l Revisar que en tu instalación eléctrica no existan

puntos calientes o “fugas a tierra”.l Nunca conectar varios aparatos en un mismo

contacto.l Aprovechar al máximo la luz natural.l Mantener siempre cerrados los “pilotos” y utilizar

encendedores (largos) para encender la estufa.l Cocinar en olla de presión, pues reduce el tiempo

cocción a la mitad.

l Apagar y desconectar los aparatoseléctricos como el radio, la televisión, losvideojuegos, los hornos de microondas,los minicomponentes y las computadoras,entre otros, cuando no se usen.

l Mantener limpios los aparatos eléctricos,como la aspiradora y el tostador.

l Planchar la mayor cantidad de ropautilizando el nivel de calor bajo, y no dejarconectada la plancha si no se usa.

l Vericar que las aspas de la licuadorasiempre tengan lo y no estén quebradaspara que muela mejor y el motor no trabajetanto.


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Fuentes de energíaconvencionales

¿Alguna vez te has preguntado

cómo se produce la energíaeléctrica?

La energía eléctrica que seutiliza se genera en algunoslugares llamados plantas ocentrales eléctricas.

Muchas de estas centrales eléctricas utilizancarbón como combustible para calentar elagua. El vapor que sale de los calentadoreshace girar las aspas de grandes turbinas. Estasturbinas se encuentran conectadas a otrasmáquinas llamadas generadores, que producenelectricidad al ponerse en movimiento. La

energía que se genera en la central eléctrica se

transmite a todas partes a través decables elaborados con materiales quepermiten el paso de la electricidad.Este tipo de central se llamatermoeléctrica, porque utiliza el calorcomo fuente de energía. En Méxicola mayoría de las centrales utiliza

petróleo y gas.

Presa en Estados Unidos,donde el agua almacenada seusa para abastecer una central

hidroeléctrica.

Centrales termoeléctricas

Torre dealta tensión

CarbónCaldera

Turbina Generador Transformador

Torre deenfriamiento

Petróleo

TransformadorGas


Turbina Generador


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Central hidroeléctrica

Generador

RepresaTorre de alttensión

Turbina

Transformador

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Central nuclear

Otros tipos de centrales generadoras deenergía son la hidroeléctrica, la eólica yla nuclear.

En nuestro país tenemos unacentral nucleoeléctrica en el estadode Veracruz. Cuenta con dos unidades

generadoras y produce energía eléctricadesde 1990.

Planta nuclearde Laguna

Verde. Veracruz,México.

Generador

Transformador


Turbina

Núcleo

Rea

Documents

6to.Ciencias-Naturales-6.2013-2012.cicloescolar.com.pdf