PRIMERO DE SECUNDARIA - SEMANA 15 CyT (15y17 Julio) Aprendo en casa .
Actividad: Argumentamos sobre la aplicación y uso de los materiales en la vida cotidiana (día 3)
Recurso 1: Aplicaciones y uso de los materiales en la vida
cotidiana
Los materiales han sido utilizados por el hombre desde
épocas remotas. Estos deben sufrir transformaciones con el fin de que puedan
ser utilizados para fabricar un objeto. En el valle de Supe, 200 kilómetros al
norte de Lima (Perú), hace aproximadamente 5000 años, se desarrolló la
civilización Caral1 . Ellos utilizaban materia prima para los adornos
personales, pesca, agricultura, etc., por ejemplo: huesos de animales marinos y
conchas del litoral, piedras semipreciosas y otros minerales de la sierra,
caracoles y madera de la selva andina, y mullu, spondylus o molusco. Con los
golpes se les daba forma a los materiales en un inicio, pero con el tiempo se
crearon lanzas, cuchillos, flechas, etc., y con la necesidad de dominar la
naturaleza, nació la tecnología. Las edades de piedra, de bronce y de hierro
deben su nombre a los materiales que el hombre aprendió a utilizar en ese
tiempo y que lograron desarrollar en esa época.
¿Qué son los materiales? Los materiales son los elementos
que se necesitan para fabricar un objeto o producto tecnológico. La fabricación
de los objetos puede ser a partir de uno o más materiales. Según su origen, los
materiales se clasifican en:
Materiales naturales (materias primas)
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Materiales artificiales
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Se encuentran en la naturaleza. Son la materia prima de los
materiales artificiales. Ejemplo: el agua, la madera, la lana, el esparto, la
arcilla, el oro, etc. Constituyen los materiales básicos para fabricar los
demás productos. Pueden ser limitados y se pueden agotar, reciclarse o
reutilizarse.
OTROS EJEMPLOS: - - |
Se obtienen de materiales naturales, sufren transformaciones y sirven
de materia prima para materiales sintéticos. Ejemplo: El papel, el vidrio y
el hormigón, que es fabricado a partir de arena (en un 50 % material
natural), grava (en un 30 % material natural), cemento (en un 20 % material
artificial) y agua (material natural).
OTROS EJEMPLOS: - - |
Materiales sintéticos
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Materiales reciclados
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Fabricados de materiales artificiales por transformación física y/o
química. Ejemplo: plásticos, baquelita obtenida de materiales artificiales
(formol y fenol).
OTROS EJEMPLOS: - - |
Se obtienen a partir de otros materiales (naturales, artificiales o
sintéticos) ya usados o del mismo. Son tratados química y físicamente. Se
obtiene el mismo material o distintos. Ejemplo: plástico de vegetales, papel
reciclado.
OTROS EJEMPLOS: - - |
Propiedades de los materiales
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Sensoriales
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Físico - Químicas
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Mecánicas
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Tecnológicas
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Ecológicas
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Si comparas una vara de hierro con una cerámica, sabes que
están hechas de átomos. Al agruparse forman moléculas, sustancias puras y/o
mezclas. Teniendo en cuenta el tamaño de los átomos, es posible deducir muchas
propiedades de los materiales, como en el ordenamiento de la tabla periódica.
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Asimismo,
si comparas una piedra con arena contenida en una bolsa de plástico,
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¿Qué propiedad tienen en común? (Masa,
estado sólido, densidad, fragilidad, color textura, volúmen, etc.)
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¿Qué textura presenta la piedra?
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¿Qué textura presenta la arena siendo un
sólido?
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Si tratas de agarrar ambos (piedra y
arena) entre tus manos, ¿qué es lo que ocurre?
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Forma y volumen de la piedra:
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Forma y volumen de la arena:
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Las
propiedades del calor son dependientes de la materia. El estudio de las
propiedades térmicas, por tanto, debe permitirnos entender por qué los mangos
o asas de las ollas son de determinado material y no de otro.
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¿Qué
prefieres: mover el caldo de cabeza con cucharón de metal o de madera?
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Cucharón
de metal
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Cucharón de madera
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¿Por
que?
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¿ Por que?
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PROPIEDAD:
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PROPIEDAD:
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Los metales son
buenos conductores térmicos porque contienen gran cantidad de electrones que
son comparativamente libres para moverse a través del metal y, por tanto,
transportan energía a grandes distancias. En consecuencia, en un buen
conductor como el cobre, la conducción tiene lugar mediante la vibración de
los átomos y el movimiento de electrones libres.
- Y los
materiales como el corcho, papel y fibra de vidrio son conductores pobres. Los gases también son pobres conductores
porque la distancia de separación entre las partículas es muy grande.
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Si tenemos un globo de aire y un alambre de cobre ,hipotéticamente ¿Cual es mejor conductor del calor?
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globo de aire
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alambre de cobre
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¿Por que?
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¿ Por que?
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PROPIEDAD:
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PROPIEDAD:
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Analiza y responde:
1. ¿De qué o quiénes
depende una adecuada minimización de los residuos y eficiencia en uso de materiales?
2. Investiga si en tu
comunidad acostumbran separar los residuos en aprovechables y no aprovechables,
tanto en los hogares como en la municipalidad local.
3. Comenta ¿qué es
mejor? que existan vehículos recolectores de residuos sólidos (materiales) o
personas que reduzcan su consumo.
4. Si te comprometes a reducir el uso de materiales
contaminantes en tu hogar ¿Qué materiales seleccionarías y por qué?
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Análisis
de dos materiales
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TECHO DE CALAMINA
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TECHO DE PAJA O ICHU
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¿Qué propiedades tienen en común?:
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¿Qué propiedades diferentes tienen ?:
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¿CON RESPECTO A CAMBIOS FISICOS Y CAMBIOS
QUIMICOS?
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¿CON RESPECTO A CAMBIOS FISICOS Y CAMBIOS
QUIMICOS?
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Ahora
que te estás preparando para ser un gran explorador del entorno, te habrás
dado cuenta de que, al incrementarse la temperatura
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¿Qué ocurre
con el nevado?
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¿Qué ocurre
con el agua contenida en la tetera bajo fuego?
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Observamos
menestras
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¿Cómo
son antes de la cocción (color, olor, textura, brillo, forma)? ¿Qué
propiedades presentan?
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¿Qué
características presentan después de la cocción? ¿Qué propiedades presentan?
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-Reflexiona:
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¿Qué
propiedades se observan cuando el agua se convierte en hielo?
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¿Qué
propiedades presenta el cobre cuando es sometido a altas temperaturas y
convertido en una lámina?
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¿Qué
propiedades presenta la descomposición de la madera?
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- RESPONDE:
¿Por qué se dice que la ciencia y la tecnología aportan a la mejora de calidad de vida de las personas?
¿A qué se refiere cuando señala que la problemática del impacto del uso de materiales en la sociedad y el ambiente no solo es responsabilidad de la ciencia y la tecnología?
¿Por qué se dice que la ciencia y la tecnología aportan a la mejora de calidad de vida de las personas?
¿A qué se refiere cuando señala que la problemática del impacto del uso de materiales en la sociedad y el ambiente no solo es responsabilidad de la ciencia y la tecnología?
Actividad: Problematizamos y
diseñamos la indagación científica (día 5)
“Recurso 5: Problematizamos y diseñamos la indagación científica”,
disponible en la sección Recursos de esta plataforma. Subraya o resalta la
información que consideres más interesante sobre la situación “Calentamiento
focalizado”.
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Durante un fenómeno
de El Niño (primeros meses de 2017) aumenta la temperatura del agua en toda la
franja ecuatorial del océano Pacífico, hasta la costa norte de Estados Unidos,
y los efectos se sienten en todo el mundo: lluvias monzónicas débiles en India,
inviernos más fríos en Europa, tifones en Asia y sequías en Indonesia y
Australia, entre otras calamidades. Pero cuando el calentamiento ocurre solo en
la zona costera de Perú y Ecuador, las anomalías (lluvias torrenciales) se
restringen a estos territorios. Los expertos peruanos llaman al fenómeno “El
Niño Costero”, según el Comité Multisectorial para el estudio del fenómeno de
El Niño en ese país (Enfen). El hecho de que el aumento de la temperatura del
agua ocurra solo frente a ambos países se relaciona con las corrientes de
viento que circulan por esta zona.
-A
fines de 2016, unos vientos del norte provenientes de Centroamérica
favorecieron el desplazamiento de aguas cálidas hacia el sur, asegura el Enfen.
En su recorrido hacia la costa ecuatoriana y peruana, esta masa hídrica no
encontró ninguna barrera, explicó a BBC Mundo el meteorólogo Nelson Quispe,
director de área de Pronóstico del Servicio Nacional de Meteorología e
Hidrología de Perú (Senamhi).
-Los vientos costeros que iban en dirección opuesta (de sur a
norte) “se debilitaron” durante los primeros días de diciembre de 2016 y
permitieron el ingreso de las aguas cálidas de Centroamérica. “Normalmente el
viento que va de sur a norte ayuda a llevar la corriente marina de Humboldt,
que es fría. Pero como el viento se había debilitado, la corriente también fue
más débil”, agregó Quispe. El calentamiento anómalo del mar en la costa empezó
a mediados de enero y ha causado que el agua alcance temperaturas pico de 29 °C
en Perú y de 28 °C en Ecuador. “La temperatura normal en verano es 24 o 25 °C.
Ahora está cuatro o cinco grados por encima de lo normal y eso es lo que causa
las lluvias (por la fuerte evaporación del agua)”, dice Quispe del Senamhi.
Sobre la base de tus conocimientos o experiencia previa,
trata de exponer tus ideas sobre la situación con las siguientes preguntas, aun
cuando no estés totalmente seguro o segura. Al final de esta experiencia
revisarás tu forma de pensar.
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Responder
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• ¿El agua se evapora a cualquier temperatura?
• ¿Son lo mismo evaporación y ebullición? • ¿Qué factores favorecen la evaporación del agua? • ¿El vapor de agua es visible o invisible?, ¿por qué? |
• ¿Cómo se condensa el agua?
¿Las nubes están hechas de vapor de agua o de agua, ¿por qué? • ¿La concentración de sal del agua de mar es constante o es la misma en todo el océano? • Cuando el agua se evapora, ¿se lleva la sal disuelta en ella? |
APRENDEMOS Y
PRACTICAMOS
1.
Problematizamos.
Ten en
cuenta que una pregunta de indagación es una inquietud por un tema amplio y
complejo como El Niño Costero, por ejemplo, debe cuestionar por una relación
causa (variable independiente) – efecto (variable dependiente). Así que, antes
de plantear nuestra pregunta, debemos tener definido el efecto que nos inquieta
y, a partir de nuestros conocimientos previos o investigando sobre el fenómeno,
buscar las posibles causas. En nuestra situación hay muchos fenómenos
involucrados, así que podría ser fuente de muchas preguntas de indagación. Ahí
menciona que un flujo de vientos de norte a sur debilitó el flujo de vientos en
dirección contraria y, en consecuencia, se debilitó el flujo de agua fría de la
corriente marina de Humboldt. Esto favoreció la llegada de aguas cálidas y
provocó temperaturas pico de 29 °C en las costas de Perú. Supongamos que el
fenómeno que nos inquieta es la evaporación del agua como responsable de las lluvias
que generaron los desastres naturales. Debemos investigar, entonces, qué es la
evaporación, la condensación, cómo se producen y cómo cae la lluvia.
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Problematizamos.
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¿Cuál es el enunciado del problema de investigación ?
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Evaporación. El agua es un
líquido cuyas moléculas están en continuo movimiento térmico. Este movimiento
de las moléculas de agua promueve un fenómeno interesante en su superficie.
Debido a su movimiento, muchas moléculas logran escapar del agua y mezclarse
con el aire, y el agua se evapora. El movimiento de las moléculas de un
cuerpo está directamente asociado a su temperatura, por lo que la evaporación
también se vería influida por la temperatura del agua.
Condensación .Es el fenómeno inverso de la evaporación. Las moléculas de vapor, que por alguna razón tienen baja movilidad al bajar su temperatura, por ejemplo, tienden a unirse entre sí formando gotitas. Recuerda que cuando te bañas, en el vidrio o el espejo se forman muchas gotitas diminutas de agua, pues el vapor se condensa.
Nubes El vapor de agua
producto de la evaporación del agua del mar, que además se ha mezclado con el
aire, es elevado hasta las capas superiores de la atmósfera por corrientes
ascendentes de aire, donde el descenso de la presión y temperatura causa que
el vapor de agua se condense en millones de diminutas gotas de agua y formen
las nubes.
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Luego debemos trasladar este fenómeno al contexto de nuestra
casa para poder experimentar controladamente con él. Tenemos agua salada en un
recipiente y un foco de luz incandescente como fuente de calor. (Consulta y
coordina con tu familia la posibilidad de contar con este material y toma
medidas preventivas para su manejo. Pide la presencia de un adulto). También
puedes hacerlo con fuente de luz natural (sol), mejor si el cielo está
despejado. Para esta situación controlada, nos preguntamos: 1. ¿Qué factores
(variables intervinientes) influyen en la cantidad de agua que se evapora del
recipiente (variable dependiente)? Debes hacer una lista de por lo menos 6 factores
que consideras que influirán en la cantidad (volumen) de agua que se puede
evaporar del recipiente. Te dejamos dos factores de ejemplo.
Factores:
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La cantidad de sal disuelta en el agua
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La potencia del foco de luz
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Dado un fenómeno de interés, siempre será importante buscar
variables que lo afecten, ya que la respuesta de un sistema (efecto)
normalmente se debe a muchas variables (causa). A estas variables se las conoce
como variables intervinientes.
Variable independiente.
Es la variable que manipulamos (causa) para determinar su relación o efecto con
el fenómeno o fenómenos observados.
Variable dependiente. Es la variable
efecto que medimos para determinar el efecto de la variable independiente o
variable causa.
Variables intervinientes. Son aquellos
factores o agentes que pueden afectar la variable dependiente. Es necesario
identificarlas y controlar sus efectos. En conclusión, un investigador estudia
el efecto que la variable independiente (causa) genera en la variable
dependiente (efecto).
2. Ahora que tenemos las variables que influyen en la
cantidad de agua que se evapora del recipiente, podemos plantear una pregunta
que busque indagar acerca de la relación entre alguna de las variables
intervinientes y la cantidad de agua que se evapora del recipiente o precisar
su influencia. Plantea tres posibles preguntas de indagación para este
fenómeno. Te dejamos dos como ejemplo.
Posibles preguntas de indagación
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3. Ahora que definimos un problema o pregunta de indagación, necesitamos formular
una hipótesis de trabajo. La hipótesis es el detonante que va a guiar nuestra
indagación; es nuestra idea o sospecha de cómo influye la variable independiente
en la dependiente. Supongamos que la pregunta de indagación es: ¿Cómo afecta
la concentración de sal en el agua al volumen de agua que se evapora? Para
esta pregunta de indagación, la variable independiente es la concentración de
sal en el agua y la dependiente es el volumen de agua que se evapora. ¿Qué
ideas o sospechas tienes al respecto? ¿Crees que la sal influya? ¿Crees que a
mayor concentración menor será el volumen de agua que se evapora, o crees lo
contrario? Con base en tus conocimientos previos y la definición de evaporación,
formula una hipótesis científica coherente con la pregunta.
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HIPOTESIS:Solución probable
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4. Para el fenómeno cuestionado, y con base en nuestra pregunta de indagación y
su respectiva hipótesis de trabajo, distribuye las siguientes variables en el cuadro
para que practiques. Luego, tú solo plantearás tu pregunta de indagación final e
identificarás tus propias variables:
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• La cantidad de sal disuelta en el agua
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La potencia del foco de luz
• El tiempo de exposición del agua a la fuente de
calor
• La distancia entre la fuente de calor y el recipiente
• La
temperatura del agua en el recipiente
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• El área de la superficie de agua expuesta
a la fuente de calor
• El volumen de agua en el recipiente
• El ángulo de
incidencia promedio de la luz
• El volumen de agua evaporada
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Variable dependiente:
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Variable independiente:
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Variables intervinientes que controlar:
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1. Para definir el método que utilizaremos para manipular la variable independiente, respondamos las siguientes preguntas:
• ¿Qué volumen de agua utilizaremos para este experimento?, ¿por qué? • ¿Cuánta sal como máximo podemos diluir en la cantidad de agua seleccionada?
• ¿En qué unidades se mide la concentración?
• ¿Cuántos valores de concentración diferentes propondremos?
• ¿Qué instrumentos necesitamos para medir la concentración?
• Cuando medimos la concentración de sal en agua, ¿qué dificultad podemos tener con estas medidas? (Con respecto a la medida de la sal y al volumen del agua).
2. Para definir el método que utilizaremos para medir la variable dependiente, respondamos las siguientes preguntas:
• ¿Cómo verificaremos que el agua del recipiente se evaporó?
• ¿Cómo mediremos el volumen de agua evaporada?
• ¿Qué instrumentos requerimos para hacer esta medida?
• Para cada valor de concentración de sal propuesto, ¿cuántas veces repetiremos la medida del volumen de agua evaporada correspondiente?
• ¿De qué manera la repetición en la medida del volumen de agua evaporada nos permite tener mayor precisión en la medida realizada?
3. Explica cómo controlarás las variables intervinientes, es decir, cómo te asegurarás de que no cambian durante el experimento, por ejemplo, en el volumen de agua, la temperatura del agua, etc
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4. Resume todos los materiales e instrumentos que requerirás para realizar esta experiencia y considera el tiempo que necesitarás para hacerlo.
5. ¿Qué medidas de seguridad propones para esta experiencia?
Desarrollar el experimento solo si es posible y con la ayuda de los padres.
gracias profesor
ResponderEliminarprofe paseme su gmail
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