PRUEBA DE DIAGNÓSTICO DEL ÁREA DE CIENCIA, TECNOLOGIÍA Y AMBIENTE

QUINTO GRADO DE SECUNDARIA

Institución Educativa: ______________________________________________

Apellidos y nombres: _____________________________________________________

Estimados y estimadas estudiantes: ¡Bienvenidos!

La siguiente prueba tiene la finalidad recoger información sobre lo que ya sabes. Por lo tanto, responde solo lo que sepas y no te preocupes por las dificultades que tengas, porque eso nos servirá a los profesores para ayudarte a aprender. Tienes 45 minutos para desarrollar la prueba.________________________________________________________________________________

1. Causas del movimiento de un cuerpo

David y sus compañeros de clase están realizando un proceso de indagación relacionado a la segunda ley de Newton. El arreglo experimental mostrado en el grafico permitirá estudiar la relación entra las variables que sean pertinentes para estudiar la mencionada ley. Ellos han considerado las siguientes variables intervinientes: la masa del carrito, el peso del carrito, la fuerza aplicada (peso), la altura de la mesa, el diámetro de la polea, el número de ruedas del carrito, la longitud de la cuerda, la velocidad del carrito, la aceleración del carrito y el material del piso.

¿Cuál de las siguientes proposiciones sería una formulación correcta de la hipótesis que permita estudiar la segunda ley de Newton?

a) A mayor diámetro de la polea, mayor velocidad del carrito.b) A mayor fuerza aplicada, mayor aceleración del carrito.c) A menor longitud de la cuerda, mayor aceleración del carrito.d) A mayor fuerza aplicada, la aceleración del carrito es constante.

2. Estudiando el movimiento a través del dominó

Pedro va a realizar una indagación acerca del movimiento rectilíneo uniforme a través de la caída de una hilera de fichas de dominó y plantea la siguiente hipótesis de su indagación: “la velocidad de la hilera de fichas de dominó al caer una tras otra es constante”

El propósito es encontrar evidencia empírica que permita aceptar o rechazar la hipótesis de la indagación. ¿Cuál sería el procedimiento correcto que debería seguir Pedro para llevar a cabo la experimentación satisfactoriamente?

a) Colocar las 40 fichas de dominó en una hilera recta, dejar distancias iguales entre las fichas de

dominó, medir la longitud total de la hilera de fichas de dominó, repetir los dos pasos anteriores para otras tres cantidades ascendentes (60, 80 y 100) de fichas de dominó, empujar la primera ficha de dominó de la hilera para que se caigan, medir el tiempo que tarda en caer la hilera de fichas de dominó y calcular la rapidez promedio a la que se derrumba la hilera de fichas de dominó.

b) Colocar las 40 fichas de dominó en una hilera recta, medir la longitud total de la hilera de fichas de dominó, empujar la primera ficha de dominó de la hilera para que se caigan, medir el tiempo que tarda en caer la hilera de fichas de dominó, calcular la rapidez promedio a la que se derrumba la hilera de fichas de dominó, dejar distancias iguales entre las fichas de dominó. Repetir los dos pasos anteriores para otras tres cantidades ascendentes (60, 80 y 100) de fichas de dominó.

c) Colocar las 40 fichas de dominó en una hilera recta, dejar distancias iguales entre las fichas de dominó, medir la longitud total de la hilera de fichas de dominó, empujar las fichas de dominó de la hilera para que se caigan, medir el tiempo que tarda en caer la hilera de fichas de dominó, calcular la rapidez promedio a la que se derrumba la hilera de fichas de dominó. Repetir los dos pasos anteriores para otras tres cantidades ascendentes (60, 80 y 100) de fichas de dominó.

d) Colocar las 40 fichas de dominó en una hilera recta, dejar distancias diferentes entre las fichas de dominó, repetir los dos pasos anteriores para otras tres cantidades ascendentes (60, 80 y 100) de fichas de dominó, medir la longitud total de la hilera de fichas de dominó, empujar la primera ficha de dominó de la hilera para que se caigan, medir el tiempo que tarda en caer la hilera de fichas de dominó, calcular la rapidez promedio a la que se derrumba la hilera de fichas de dominó.

3. Globos electrizados

Lucas y sus compañeros de clase han realizado un proceso de indagación sobre los fenómenos físicos de la electrostática. Para ello se llevó a cabo una experimentación, la cual consistió en electrizar dos globos por frotamiento, uno por vez, y observar la interacción entre los dos globos. Se contó con la siguiente información científica:

La hipótesis planteada por Lucas y sus compañeros fue: “Los dos globos después de haber sido frotados cada uno con nuestro cabello, quedarán electrizados con el mismo signo de carga eléctrica, los cuales al acercarlos se repelerán”. Al llevar a cabo la experimentación, Lucas se percató que al frotar un globo con su cabello, y acercarlo al otro globo, estos dos globos se atraían. Sin embargo, al frotar los dos globos por separado con su cabello, estos dos globos se repelían al acercarlos. En respuesta a la hipótesis planteada y a los resultados obtenidos del proceso de indagación llevado a cabo por Lucas y sus compañeros. ¿Cuál sería la conclusión correcta a la que se arribaría?

a) Los resultados de nuestro estudio muestran que, al frotar el globo con el cabello, el globo queda cargado negativamente debido a su tendencia a ganar electrones, y al acercarlo a otro globo cargado negativamente, estos se repelen.

b) Los resultados de nuestro estudio muestran que, al frotar el globo con el cabello, el globo queda cargado negativamente debido a su tendencia a ganar electrones, y al acercarlo a otro globo cargado negativamente, estos se atraen.

c) Los resultados de nuestro estudio muestran que, al frotar el globo con el cabello, el globo queda cargado negativamente debido a su tendencia a perder electrones, y al acercarlo a otro globo cargado negativamente, estos se atraen.

d) Los resultados de nuestro estudio muestran que, al frotar el globo con el cabello, el globo queda cargado positivamente debido a su tendencia a ganar electrones, y al acercarlo a otro globo cargado positivamente, estos se repelen.

“La carga eléctrica es una propiedad física de algunas partículas subatómicas que se manifiestan mediante fuerzas de atracción y repulsión. Los electrones poseen carga negativa; los protones, positiva; y los neutrones no tienen carga. Los cuerpos normalmente son neutros, es decir, tienen igual número de electrones que de protones. La electrización es el efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro. Las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de distinto signo se atraen”.

4. El nivel de azúcar en la sangre

Observa el gráfico.

La diabetes es una enfermedad que afecta el modo en que el organismo utiliza la glucosa, un azúcar que constituye la principal fuente de combustible para el cuerpo. La diabetes es un padecimiento que puede comenzar a desarrollarse sin que se presenten síntomas, por lo que, conforme avanza, causa diferentes complicaciones en ojos, corazón, riñones, nervios, etc. Uno de los primeros síntomas es el cansancio recurrente. Del gráfico y del texto leído se puede afirmar que una persona que tiene la enfermedad de diabetes se caracteriza, entre otras cosas, por tener:

a) Bajo nivel de azúcar en la insulina.b) Exceso de grasa en la sangre.c) Exceso de energía en el cuerpo. d) Alto nivel de azúcar en la sangre.

5. El viaje de los espermatozoides

Observa las imágenes y responde: ¿cuál de las siguientes alternativas corresponde al recorrido de los espermatozoides que ingresan al sistema reproductor femenino hasta la fecundación?

a) Testículo, conducto deferente, útero, vagina, trompa, uretra, ovario.b) Testículo, epidídimo, conducto deferente, uretra, útero, vagina, trompa.c) Testículo, próstata, conducto deferente, vagina, útero, trompa, uretra.d) Testículo, epidídimo, conducto deferente, uretra, vagina, útero, trompa.

6. Las bacterias y la caries dental

Las bacterias que viven en nuestra boca provocan caries dental. La caries ha sido un problema desde el año 1700, cuando el azúcar se hizo accesible, gracias al desarrollo de la industria de la caña de azúcar. Hoy en día sabemos mucho sobre la caries, por ejemplo:

- Las bacterias que provocan la caries se alimentan de azúcar.- El azúcar se transforma en ácido.- El ácido daña la superficie de los dientes.- El cepillado de los dientes ayuda a prevenir la caries.

La gráfica siguiente muestra el consumo de azúcar y el número de dientes con caries por personas en diferentes países. Cada país está representado en la gráfica por un punto.

Entre las afirmaciones siguientes, ¿cuál está respaldada por los datos de la gráfica?

a) En algunos países, la gente se cepilla los dientes con más frecuencia que en otros. b) Mientras más azúcar coma la gente, hay más posibilidades de tener de caries. c) En los últimos años, el índice de caries ha aumentado en muchos países. d) En los últimos años, el consumo de azúcar ha aumentado en muchos países.

7. El cultivo de vegetales en agua Los estudiantes de la I.E. “La Esperanza” han determinado construir un sistema hidropónico de recirculación de solución nutritiva (NFT), el cual permitirá cultivar lechugas usando disoluciones minerales en vez de suelo agrícola. La lechuga producida en este cultivo hidropónico se utilizará en la dieta del comedor estudiantil a fin de ayudar a controlar el aumento de peso en algunos estudiantes con problemas de sobrepeso, a la vez que los estudiantes comprendan el campo temático de nutrición.

Observa el gráfico. Si el propósito es optimizar el funcionamiento del sistema hidropónico de recirculación de solución nutritiva (NFT) que ha de construirse. ¿Qué aspecto de la funcionalidad de su alternativa de solución tecnológica sería pertinente optimizar?

a) El suministro de agua con nutrientes.b) El espacio donde se instalará al sistema hidropónico.c) El tipo de tierra donde crecerá la lechuga.d) La cantidad de pesticidas químicos.

8. El injerto

Los estudiantes de la I.E. “Los Precursores” han decidido innovar la producción agrícola de su zona y mejorar el ingreso económico de sus familias. Con este fin han considerado la producción de un vegetal que permite cosechar en la misma temporada en una sola planta tomates y papas, el cual es resultado de una práctica perfeccionada de injerto. Este proyecto les permitirá estudiar el campo temático de genética mendeliana o clásica. El injerto es un método de propagación vegetativa artificial de los vegetales en el que una porción de tejido procedente de una planta se une sobre otra ya asentada, de tal modo que el conjunto de ambos crezca como un solo organismo.

Utiliza la información dada y ordena en forma secuencial los pasos a seguir para la realización del injerto de tomate y papa.

Marca la alternativa correcta.

a) J, K, L, Mb) M, K, L, Jc) L, J, M, Kd) K, J, M, L

(L)Selecciona una plántula de papa enmacetada saludablemente y una de tomate igual que estén casi del mismo tamaño. Colócalas una al lado de la otra en una superficie plana.

(J)Haz una rebanada en el tallo de la papa sobre la mitad de la longitud. El corte debería ser de 1 pulgada (2,54 cm) de largo y debería eliminar un tercio del ancho del tallo. Haz un corte idéntico en el tallo del tomate a la misma altura que el corte en el tallo de la papa.

(M)Une los tallos juntos de modo que los lugares de cortes se estén tocando. Envuelve el tallo cortado con cinta de injertar para que los lados cortados permanezcan tocándose. Coloca ambas plantas en un punto brillante fuera de la luz solar directa y mantén la tierra para macetas húmeda. Espera de dos a tres semanas para que el injerto cicatrice.

(K)Retira la cinta de injertar. Usa una navaja para cortar la planta de tomate por debajo del punto de injerto y luego corta la planta de papa por encima del punto de injerto. Puedes luego trasplantar la planta unida al jardín o mantenla en interiores en luz solar directa.

9. Modificando los genes

Los alimentos transgénicos son aquellos a los cuales se le han realizado cambios genéticos, insertando uno o varios genes con características de interés, mediante la tecnología del ADN recombinante (ingeniería genética). Los genes introducidos en los alimentos genéticamente modificados pueden proceder de bacterias, plantas o animales. Esto gracias a que todos los organismos vivos están constituidos por ADN. Un ejemplo de ello es el maíz Bt, el cual es un tipo de maíz transgénico que produce una proteína de origen bacteriano. La proteína Cry, producida naturalmente por Bacillus thuringiensis (Bt) es tóxica para las larvas de insectos barrenadores del tallo, que mueren al comer hojas o tallos de maíz Bt. El objetivo al obtener el maíz Bt consiste en desarrollar plantas que produzcan su propio pesticida en sus tallos y hojas. La respuesta a este avance en biotecnología no se ha hecho esperar.

Grupos ecologistas exigen que se prohíba el nuevo maíz genéticamente modificado (GM), aduciendo que existen nuevos estudios que demuestran que el procedimiento de evaluación actual para autorizar los transgénicos es incapaz de valorar los riesgos de los cultivos del maíz Bt. Además, entre los efectos ambientales potenciales del maíz Bt están la sustitución de una plaga por otra o la infestación por áfidos (se ha demostrado que el maíz Bt es más susceptible a la infestación por pulgones). Es importante mencionar también que la toxina Bt puede afectar a los ecosistemas fluviales (investigadores han demostrado que parte de los residuos agrícolas del maíz Bt terminaron en los ríos, donde pueden ser tóxicos para determinados insectos). Sumado a ello, un estudio de ecotoxicidad con pulgas de agua a las cuales se les alimentó con maíz molido concluyó que estas eran afectadas negativamente; su mortalidad era más elevada, una proporción menor de las hembras alcanzaba la madurez sexual a comparación con las pulgas de agua alimentadas con maíz convencional.

Por su parte, la Organización Mundial de la Salud (OMS) menciona que: “Los diferentes organismos GM (genéticamente modificados) incluyen genes diferentes insertados en formas diferentes. Esto significa que cada alimento GM y su inocuidad deben ser evaluados individualmente y que no es posible hacer afirmaciones generales sobre la inocuidad de todos los alimentos GM. Los alimentos GM actualmente disponibles en el mercado internacional han pasado las evaluaciones de riesgo y no es probable que presenten riesgos para la salud humana”.

Utiliza la información dada y emite tu opinión razonada sobre las implicancias éticas de la producción de alimentos transgénicos obtenidos a través de la ingeniería genética en relación al equilibrio del ecosistema.

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10. El aire que respiramos

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la tierra. Está formada por un conjunto de gases, principalmente oxígeno y nitrógeno. La atmósfera se compone principalmente de nitrógeno (78%) y oxigeno (21%), además de otros gases como el hidrógeno, el argón, el helio, el xenón, el kriptón, vapor de agua, dióxido de carbono y ozono (este gas absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol). La atmósfera protege a la Tierra de las radiaciones nocivas y proporciona el equilibrio térmico al planeta. Sin ella, la temperatura terrestre alcanzaría más de 75°C durante el día y alrededor de – 130 ° C en la noche.

Lamentablemente la atmosfera está siendo contaminada desde hace tiempo. Este proceso empezó con la Revolución Industrial y en la actualidad, los vehículos motorizados y las actividades industriales y mineras son, principalmente, los responsables de alterar los estándares de calidad ambiental del aire. La contaminación atmosférica se refiere a la emisión de gases o partículas sólidas tóxicas hacia la atmósfera causando en ella graves alteraciones. Los contaminantes básicos son los siguientes:

Contaminante Producido por EfectosMonóxido de carbono (CO)

Combustión incompleta de petróleo y gasolina

Se une con la hemoglobina que transporta el oxígeno en la sangre

Dióxido de carbono (CO2)

Combustión de gasolina, petróleo, gas o madera

Aumenta el efecto invernadero al acumularse en la tropósfera

Óxidos de azufre¿ y SO3)

Quema de azufre y fundición de minerales

Afectan el sistema respiratorio. Ocasionan lluvias ácidas

Óxidos de nitrógeno ¿ )

Combustión de gasolina, generación de energía eléctrica, fabricación de explosivos y fertilizantes

Irritan el sistema respiratorio. Ocasionan lluvias ácidas

Clorofluorocarbonos (CFC)

Fabricación de sistemas de aire acondicionado, refrigeración y aerosoles

Destruyen la capa de ozono

Partículas sólidas Quema de desechos, producción de cemento y minería

Causan enfermedades pulmonares, trastornos respiratorios y alergias

Utiliza la información dada para desarrollar un argumento ético sobre el desarrollo de las industrias en relación a la calidad del aire que respiramos.

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