Tema 1 Propiedades de los materiales (Complemento)

Después de haber leído/escuchado el tema 1 (Click aquí) te sugerimos que entres a las siguientes paginas para que observes algunas otras características de la materia diferentes a las del libro.

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Actividad

Apunta en tu libreta abajo de las características de la materia que vimos en clase, las que "descubriste" en éstas dos páginas y no olvides escribir con detalle los elementos de las mismas.

Tema 2 Ciclo hidrológico (Interactivo)

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Combustión (Experimento)

Dificultad: Requiere ayuda y/o supervisión de un adulto

Material:

• una vela ( candela ) pequeña
• cerillos o encendedor
• un plato poco profundo ( puede ser el de la sopa )
• un poco de agua ( si es de color, mucho mejor )
• un vaso de vidrio grueso y alto

¿Cómo hacerlo?

1.- Coloca la vela en posición vertical en el plato, pegada al mismo. Para ello, y con la supervisión de un adulto, enciende la vela y derrama un poco de cera fundida en el fondo del plato; y después oprime firmemente la vela sobre la cera; hasta que ésta se enfríe.

2.- Vierte un poco de agua dentro del plato, no se necesita llenarlo. El agua utilizada en este experimento es azul, porque antes le agregamos un poco de pintura acrílica: también puedes utilizar colorantes vegetales o pintura de acuarela.

3.- Enciende la vela (candela) con ayuda de un Adulto.

4.- Encierra la vela con el vaso y observa atentamente lo que ocurre.



¿Por qué sucede?

¿Por qué se apaga la vela dentro del vaso?

• Cuando la vela arde, se produce un fenómeno químico llamado "combustión". En esta combustión, lo que realmente se quema es la cera ( o parafina ) de la que está fabricada la vela:

* Con el calor inicial del fuego producido por el encendedor (o cerillo), la cera o
parafina se derrite y luego se evapora

** Cuando el vapor de la parafina entra en contacto con el aire, se produce una
reacción química, y se despende mucha energía en forma de luz y calor.

• Pero para que la llama de la vela no se acabe, y la combustión se mantenga, se necesita " oxígeno ". El oxígeno es un gas que está mezclado en el aire, y es muy importante para la vida en nuestro planeta; ya que permite la respiración de los seres vivos.

• Si no hay oxígeno en el aire, el fuego en la vela se apaga. Mientras exista oxígeno alrededor, la combustión se mantendrá y tendremos calor y luz.

• Cuando tapamos la vela con el vaso, el oxígeno que está adentro es rápidamente consumido (devorado) por el fuego; y termina por acabarse. Como ya no hay oxígeno dentro del vaso, la vela (candela) se apaga. Hasta aquí termina el experimento de la combustión, pero...

¿Porqué sube el agua dentro del vaso?

• Esto se debe a un fenómeno físico llamado presión atmosférica, y que ya hemos experimentado en otras ocasiones.

• Bien, mientras la vela esté encendida, calienta el aire dentro del vaso y consume oxígeno. Cuando la vela se apaga por falta de oxígeno, el aire dentro del vaso se enfría.

• Al enfriarse, disminuye la presión del aire que se encuentra dentro del vaso.

• Como la presión del aire (atmosférica) que está afuera del vaso es mayor a la presión del aire que está dentro del vaso; el aire alrededor del vaso "empuja" al agua y está sube dentro del vaso. El agua subirá, hasta que la presión del aire dentro del vaso sea igual a la presión del aire de afuera.

Tema 3 Funcionamiento de las máquinas simples (Webquest)

Las maquinas simples debido a su gran sencillez no son muy tomadas en cuenta, y se diría que se podrían dar por sentadas,pareciera que siempre han estado allí y no se reflexiona mayormente por su forma de funcionamiento, sin embargo cuando empezamos a mirarlas en detalle encontramos su gran singularidad y su enorme importancia que ha tenido en el desarrollo tecnológico  y en la ciencia.  Por eso dedicaremos un espacio a la manera en que se dan las diferentes máquinas simples, su evolución y sobre todo la posibilidad de interactuar con ellas gracias a estas posibilidades informáticas.


Objetivos
 
- Comprender cómo funcionan las máquinas simples y la utilidad que prestan en nuestra vida cotidiana
- Conocer las diferentes máquinas simples y conocer un poco las leyes físicas que las regulan 

Pregunta generadora
 
Que clase de máquinas simples tenemos a nuestro alrededor y cuál ha sido la importancia que tienen estas maquinas en nuestra cotidianidad: influencia, principios físicos.
Situación de aprendizaje: las máquinas simples
Se denominan máquinas a ciertos aparatos o dispositivos que se utilizan para transformar o compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables. (1)
Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una ventaja mecánica.
Esta ventaja mecánica comporta tener que aplicar la fuerza a lo largo de un recorrido (lineal o angular) mayor. Además, hay que aumentar la velocidad para mantener la misma potencia.
Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus labores, hoy son conocidas como máquinas simples.

La rueda, la palanca, la polea simple, el tornillo, el plano inclinado, el polipasto, el torno y la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano inclinado son las más simples de todas ellas.
En general, las maquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro.

Ejemplos de máquinas simples


Palanca
Una palanca es, en general, una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro.
Conocida máquina simple: la palanca
La fuerza que se aplica se suele denominar fuerza motriz o potencia y la fuerza que se vence se denomina fuerza resistente, carga o simplemente resistencia.
Para la construcción de este tipo de instrumento no se requiere, en realidad, de una gran cantidad ni de conocimientos ni de materiales. Bastará, por ejemplo, con una piedra grande y una tabla de madera; si se construye con ellos un “sube-y-ibaja” se está construyendo, en realidad, la más arcaica de todas las maquinas que conoce la humanidad. Desde la perspectiva del conocimiento, todo el mundo sabe (es una cuestión de sentido común) que si se aplica fuerza sobre alguno de los dos extremos de la tabla, el extremo donde la fuerza ha sido aplicada tenderá a bajar y, entonces, por razones propias de la física, el extremo opuesto tenderá a subir. Es, como en la cotidiana realidad, un juego de niños.

Polea

La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura. Consiste en una rueda por la que pasa una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva aplicando una fuerza al otro extremo. Su función es doble, puede disminuir una fuerza, aplicando una menor, o simplemente cambiar la dirección de la fuerza. Si consta de más de una rueda, la polea amplifica la fuerza. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos.
La polea constituye, asimismo, otro tipo paradigmático de maquina simple. Sujetamos una rueda a un plano elevado e instalamos sobre ella, luego, una cuerda que pueda hacerla girar. Con este dispositivo solo conseguimos que la aplicación de una fuerza descendente se transforme en fuerza ascendente. Se trata, simplemente, de un cambio en el sentido de la fuerza; la magnitud se mantiene igual.
Pero ¡vaya un invento realmente formidable!; el ser humano está mejor capacitado para tirar hacia abajo que para tirar hacia arriba. Ninguna de las hermosas construcciones del mundo antiguo se hubiera llegado a completar -jamás- sin el precioso conocimiento que la creación de esta sencillísima maquina simple implica. Es más, incluso hoy en día tenemos la plena oportunidad de verla por la calle; ¿en que construcción estructural no se usa, en un sentido u otro, una polea?
Mucha gente se verá, quizás, sorprendida al momento de enterarse que un subibaja o una polea son en realidad ejemplos distintos de maquina simple; pero eso es efectivamente así. 

Polea simple

Las poleas pueden presentarse de varias maneras:
Polea fija: solo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie.
Polea móvil: se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.
Polea pasto, polipasto o aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan. 

Polipasto

Se llama polipasto a un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga aplicando un esfuerzo mucho menor que el peso que hay que levantar.
Estos mecanismos se utilizan mucho en los talleres o industrias que manipulan piezas muy voluminosas y pesadas porque facilitan la manipulación, elevación y colocación de estas piezas pesadas, así como cargarlas y descargarlas de los camiones que las transportan.

Esquema funcional de un polipasto

Suelen estar sujetos a un brazo giratorio que hay acoplado a una máquina, o pueden ser móviles guiados por raíles colocados en los techos de las naves industriales.
Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación, los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan incorporados un motor eléctrico. 

Rueda

Máquina simple más importante que se conoce, no se sabe quién y cuándo la descubrió o inventó; sin embargo, desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó rápidamente, podemos decir que a nuestro alrededor siempre está presente algún objeto a situación relacionado con la rueda, la rueda es circular.

Plano inclinado

El plano inclinado permite levantar una carga mediante una rampa o pendiente. Esta máquina simple descompone la fuerza del peso en dos componentes: la normal (que soporta el plano inclinado) y la paralela al plano (que compensa la fuerza aplicada). De esta manera, el esfuerzo necesario para levantar la carga es menor y, dependiendo de la inclinación de la rampa, la ventaja mecánica es muy considerable.

Al igual que las demás máquinas simples cambian fuerza por distancias. El plano inclinado se descubre por accidente ya que se encuentra en forma natural, el plano inclinado es básicamente un triángulo donde su utiliza la hipotenusa, la función principal del plano inclinado es levantar objetos por encima de la Horizontal. 

Plano inclinado 

El plano inclinado puede presentarse o expresar también como cuña o tornillo.
Cuña
Se forma por dos planos inclinados opuestos, las conocemos comúnmente como punta, su función principal es introducirse en una superficie.
Ejemplo: Flecha, hacha, navaja, desarmado, picahielo, cuchillo.

Tornillo

Plano inclinado enrollado, su función es la misma del plano inclinado pero utilizando un menor espacio.
Ejemplos: escalera de caracol, carretera, saca corcho, resorte, tornillo, tuerca, rosca. 

Nivel o torno

Máquina simple constituida por un cilindro en donde enredar una cuerda o cadena, se hace girar por medio de una barra rígida doblada en dos ángulos rectos opuestos. Como todas las máquinas simples el torno cambia fuerza por distancia, se hará un menor esfuerzo entre más grande sea el diámetro.
Ejemplos: grúa, fonógrafo, pedal de bicicleta, perilla, arranque de un auto antiguo, grúa, ancla, taladro manual. 

Actividades

1. Una vez leído esta primera información para que puedas ampliarla y ver  las clases que presentan estas máquinas veamos el siguiente documento:

http://sanisidrotekno.googlepages.com/Mecanismos_y_actividades.pdf

2.  Ahora que ya tienes una buena información de estas máquinas simples veamos :

a. Aplicacion en jclic para ver como funcionan diferentes mecanismos es interactivo: 

http://clic.xtec.cat/db/jclicApplet.jsp?project=http://clic.xtec.net/projects/mecanism/jclic/mecanism.jclic.zip&lang=es&title=Los+mecanismosb. 

b. Excelente animación sobre las palancas con teoria,  ejercicios
http://www.edu.xunta.es/contidos/premios/p2004/b/mecanismos/mecanismosCAS/principal.htm

c. Pagina sobre las palancas en  versiones animadas
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/maquinas/

Máquinas simples (Experimento)

Hacer una polea

Brand X Pictures/Brand X Pictures/Getty Images

Crea una polea desdoblando el cuello de un gancho de cable. Coloca un carrete vacío para enhebrar en el cable y dobla el gancho nuevamente a su forma. Jala el carrete alrededor de la parte inferior horizontal del gancho. Pon sillas espalda con espalda con un palo de escoba entre ellas. Hasta un pedazo de cuerda alrededor del palo y cuál era el gancho de él. Coloca la cuerda desde el piso alrededor del carrete y haz el piso del otro lado para crear la polea. Ata cosas en un extremo de la cuerda y jálalas desde el otro extremo.

Experimentos con el plano inclinado

Brand X Pictures/Brand X Pictures/Getty Images

Crea una rampa con una tabla y una pila de libros. Cronometra cuánto tiempo le toma a un carrito de juguete bajar por la rampa. Cambia la pendiente del plano inclinado y vuelve a tomar el tiempo. Ahora cambia la longitud de la tabla. en diferentes pendientes. Anota todos los resultados para ver si se puede obtener cualquier conclusión de la longitud fue la pendiente de un plano inclinado y la velocidad del auto.

Para éstas actividades tendrás que documentar todos los pasos con fotografías o un video donde expliques qué fue lo que hicieron y los resultados obtenidos. Al terminar deverás subir los archivos a facebook.

Proyecto Recolección de botellas de PET

Para éste tema recolectaremos botellas de PET en la escuela y en la cercanía de la misma para que posteriormente las llevemos a un centro de reciclado; observaremos y anotaremos el proceso que siguen las botellas hasta la creación de nuevos embases y en clase haremos una conclusión sobre ¿Por qué es importante el hábito del reciclado?