1. EDITORIAL ESFINGE, S. DE R. L. DE C. V.
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• José Antonio Chamizo
4. BLOQUE 1. EL MOVIMIENTO 3
Presentación
ué triste sería un átomo en un universo sin físicos, y los físicos están hechos
Q de átomos. Un físico, pues, es el modo que tienen los átomos de conocerse a
sí mismos.
Keith R. Wald
Te tocó vivir en el siglo XXI y heredar, por un lado, los grandes descubrimientos
e invenciones realizados durante el siglo XX, así como todos aquellos que han sido
resultado del desarrollo de las sociedades humanas; y por otro lado, también has
heredado sus grandes y complejos problemas. Pero, en realidad, ¿dónde estás?
Supongamos que estás sola o solo en tu casa. El cielo es azul, aunque la con-
taminación o unas pesadas, grises y lentas nubes no te dejen apreciarlo, oyes el
ladrido de un perro, lees este libro sentado en una silla que, sin que lo sepas, te
empuja hacia arriba y sobre la cual ejerces presión. Desde que se aceptó que el
calentamiento global es responsabilidad de algunas sociedades humanas te das
cuenta de que hace cada día más y más calor y eres uno de los privilegiados mexi-
canos que puede prender un ventilador, que gira y gira y empuja ese aire que res-
piras profundamente y… a pesar de que te mueves no lo sientes. La Tierra, y tú con
ella, está girando a varios miles de kilómetros por hora, moviéndose alrededor del
Sol, y el Sistema Solar lo está haciendo alrededor de la Vía Láctea, a más de medio
millón de kilómetros por hora. Todo esto ocurre mientras el Universo se expande
como un globo que se infla rápidamente, desde el inicio del tiempo... ¿dónde estás?
La respuesta es muy difícil, sin embargo no debe dejar de ser divertida. Por eso
quiero compartir contigo el gusto por conocer, explicar e investigar por qué y cómo
funciona lo que nos rodea. Espero que muchas de las preguntas que te has hecho
puedan empezar a responderse en este libro. ¡Compruébalo!
José Antonio Chamizo
5. 4
La segunda se refiere a la manera de estudiar.
Para el alumno Algunas veces, al leer tus materiales de estudio mien-
tras descansas lo haces recostado y te quedas dormi-
do. El estudio es algo activo y el tipo de lectura que
exige es recomendable que se realice en el escritorio o
l curso de física no es de los más apreciados entre
E los estudiantes de secundaria. Salvo para una
minoría, la física es aburrida e incomprensible. No
mesa de trabajo y no en la cama. La lectura eficiente
requiere una atención permanente que no es tan fácil
mantener, por ello no es propio estudiar acostado.
cabe duda de que los profesores somos parcialmente Para estudiar es conveniente:
responsables porque muchas veces no permitimos tra- • Tener un lugar fijo. Es poco productivo estu-
bajar en asuntos, ni contestar preguntas que a ti te diar en diferentes lugares, aunque a veces no
interesan. Los programas de física han sido general- hay otra opción.
mente rígidos y alejados de la vida cotidiana y/o de los • Dedicar un tiempo definido. Como puede ser
intereses de los adolescentes como tú. Sin embargo, una hora después de comer, o media hora antes
este nuevo curso te ofrecerá posibilidades de aprender de acostarse. Del tiempo y la regularidad que le
que no tuvieron tus compañeros mayores. La principal dediques al estudio, dependerán los resultados
razón de lo anterior es que tanto el curso como el libro del aprendizaje.
están estructurados para que al final de cada uno de • Procurar estudiar sin interrupciones.
los primeros cuatro bloques puedas realizar activida- Estudiar oyendo la radio o la televisión general-
des diversas, con la profundidad que se requiera recu- mente confunde y distrae.
perando muchos de los conceptos que aprendiste a lo Cuando la concentración disminuye, sin que te des
largo del mismo. La sección Investigar: imaginar, dise- cuenta, debido a que estás leyendo, tus ojos recorren
ñar y experimentar para explicar o innovar te permitirá la página sin entender lo que lees. Aun cuando tengas
integrar equipos de trabajo para responder preguntas la intención de aprender, tu atención disminuirá de
específicas y compartir sus resultados con el resto de tiempo en tiempo. En la primera lectura algunos
los compañeros; y en el Bloque 5 Conocimiento, socie- aspectos pasan inadvertidos por el debilitamiento de
dad y tecnología, investigar y proponer soluciones a la atención. Una sola lectura no será, como regla, sufi-
diversos problemas. Así, al finalizar de estudiar este ciente para captar la totalidad del contenido de una
libro habrás integrado no sólo tus conocimientos de lección, de modo que es aconsejable leer el material
física, sino que lo habrás hecho con un propósito. de estudio más de una vez. Cuando lo hagas por
Antes de empezar con el estudio es importante segunda ocasión asegúrate de reflexionar sobre el con-
recordar o hacerte notar tres condiciones adecuadas tenido y hazlo intentando contestarte algunas pregun-
para sacarle mejor provecho. tas que no comprendiste en la primera lectura.
La primera tiene que ver con el lenguaje. La física, Durante el aprendizaje en el cerebro se procesa
como las demás ciencias y muchas otras actividades, nueva información y es importante trabajar con estra-
tiene un lenguaje especial. De la misma manera que tegias adecuadas. Algunas de ellas son:
para entender un partido de futbol necesitas conocer • Manejo del material. Copiar, subrayar, repasar.
lo que significan las palabras “gol”, penalty”, “fuera • Organización del material. Agrupar, identificar
de lugar” o “saque de esquina”, para iniciarte en el títulos, cuadros.
entendimiento de la física debes conocer el significa- • Integración del material. Resumir, construir
do de sus conceptos más importantes. Por ello, cuan- tablas, hacer diagramas o cuadros.
do te enfrentes a una palabra de la que no conozcas • Procesamiento de la información. Usar la ima-
su significado, búscalo en diccionarios, enciclopedias ginación, crear analogías y modelos, relacionar
o en el apéndice 7 de este libro. Pero si no los entien- la nueva información con la vieja.
des sigue buscando hasta que puedas enunciarlo con Subrayar. Algunos estudiantes encuentran que
tus propias palabras. El desconocimiento de un con- subrayar en el libro los puntos más importantes es una
cepto “básico” de física puede resultar muy importan- ayuda efectiva. Trazar líneas con lápiz, identificando lo
te para que puedas seguir aprendiendo. Como dijo que para el lector es valioso cuando lee, mantiene la
Ernest Rutherford, uno de los grandes físicos del siglo atención alerta y facilita, para consultas posteriores,
xx, “Nunca digas: lo intenté una vez y no resultó”. la localización del material significativo, aunque para
6. PARA EL ALUMNO 5
un estudio profundo este método puede resultar insu- mañana y luego la próxima semana. De esta mane-
ficiente, si es lo único que se realiza. ra lo fijarás en tu memoria.
Resumir. Resumir lo que se lee es de gran valor y 3. Lo que recuerda tu memoria es más, si en realidad
además sirve para incrementar el dominio del mate- entiendes qué significan las cosas. Si sólo repites
rial. Lo que se escribe acerca de la lectura se asimila las palabras como un perico, en general tu capaci-
parcialmente; el resumen implica elaboración propia y dad de aprendizaje será menor. Cuando no te
personal. quede más remedio que aprenderte cosas de
Procesar. Se aprende mejor cuando se elabora la memoria, trata de exagerarlas o de imaginar situa-
información. Procesar la información es relacionar lo ciones divertidas alrededor de ellas.
nuevo con lo viejo y lo nuevo con otros conocimientos 4. Recuerda, lo más importante para mejorar la canti-
a través de analogías. Una forma efectiva de aprender dad de cosas que debes recordar es la revisión fre-
bien es variando los contextos de aprendizaje, acercar- cuente de lo que estudiaste en intervalos
se a lo que hay que aprender desde diversos lugares adecuados, como se muestra en las gráficas infe-
después de haber recopilado otro tipo de información. riores.
En ocasiones hay que aprender de memoria. Aquí 5
se sugiere una forma de estudiar y de aprender de 100 %
Eficiencia
en el aprendizaje
memoria, cuando es necesario.
La gráfica inferior muestra la cantidad de informa-
Eficiencia
ción que tu memoria puede retener después de haber
leído algo:
5
100 %
tiempo
Porcentaje de recuerdo
1h 2h
5
Con interrupciones planeadas
100 %
tiempo
Eficiencia
10 min 1 día 1 semana
Sorprendentemente, en la gráfica hay un pequeño Sin interrupciones
crecimiento al principio, porque tu cerebro está aún en
intensa actividad. Como puedes ver, después de un día
5
tiempo
recuerdas únicamente una cuarta parte de lo que habí- 1h 2h
as aprendido.
Hay varias maneras de mejorar lo que se recuerda: La tercera y que parece contradictoria a la anterior,
1. Si revisas lo que aprendiste diez minutos después pero que si lo piensas detenidamente no lo es, tiene
de haber terminado. que ver con que las ciencias naturales no se aprenden
a base de repetir listas y fórmulas, se aprenden a base
de visitas organizadas a sus mundos (ya que son una
100 % forma de ver el mundo). El mundo de la física tiene
Porcentaje de recuerdo
que ver con la construcción de edificios, el uso de las
computadoras, los motores de todo tipo, los planetas y
Revisado después de 10 min las estrellas, la electricidad, o las telecomunicaciones,
por mencionar sólo algunos ejemplos. Sumérgete en
Sin revisar
ellos, con imaginación, enfrentando las dudas y disfru-
tiempo
10 min 1 día 1 semana tando la experimentación será mucho mejor que con-
templarlos a distancia. Bienvenidas y bienvenidos al
2. Si revisas brevemente lo que aprendiste un día des- mundo de la física
pués, y luego una semana más tarde. Esto quiere
decir que lo que aprendiste hoy debes revisarlo El Autor
7. 6
Para el profesor
ace pocos años, en un estudio solicitado por la UNESCO sobre la educación en
H América Latina, el chileno Joaquín Brunner indicaba:
“...la educación latinoamericana enfrenta dos desafíos de enorme magnitud.
Por un lado, debe cumplir las asignaturas pendientes del siglo XX, tales como
universalizar la cobertura preescolar, básica y media; incorporar las poblacio-
nes indígenas al sistema escolar; mejorar la calidad y resultados de la enseñan-
za de competencias básicas, particularmente entre los sectores más pobres de
la población infantil, juvenil y adulta; modernizar la educación técnica de nivel
medio y superior; masificar la enseñanza de nivel terciario. Por otro lado, debe
dar el salto hacia el siglo XXI y emprender las nuevas tareas de las cuales depen-
den el crecimiento económico, la equidad social y la integración cultural, adap-
tando para ello sus estructuras, procesos y resultados y las políticas
educacionales, a las transformaciones que —por efecto de la globalización—
experimentan los contextos de información, conocimiento, laboral, tecnológico
y de significados culturales en que se desenvuelven los procesos de enseñan-
za y aprendizaje. Ambas agendas —del siglo XX y del siglo XXI— son tremenda-
mente exigentes y costosas. Aplicarlas al mismo tiempo es una faena que
requerirá un formidable esfuerzo. Compatibilizar sus fines y ritmos de imple-
mentación será, de aquí en adelante, la clave de las políticas educacionales.
Los riesgos que surgen en estas circunstancias son conmensurables con la
magnitud de los desafíos.”
Las agendas enunciadas por Brunner son, como él mismo lo indica, tremendamen-
te exigentes y costosas. Sin embargo si queremos participar de la construcción de
nuestro futuro HAY que cumplirlas. Como nunca antes, particularmente la Secretaría
de Educación Pública, ha impulsado la formación de maestros, pero aún falta mucho
por hacer. Esto porque los profesores nos encontramos ante una crisis de identidad.
Teníamos la exclusividad del saber y hoy la hemos perdido o la estamos perdiendo ante
la explosión de más y mejor información que hay en libros, videos, museos, computa-
doras e Internet... ante unas demandas que cambian y que requieren que nuestros esti-
los también lo hagan, muchos profesores nos sentimos abrumados.
Es responsabilidad de las instituciones el promover, o no, que la docencia de la las
ciencias en general sea mejor de lo que es, que se encuentre a la altura de los tiem-
pos que vivimos, de los retos que enfrentamos. Pero no sólo de ellas, ¿en qué medida
están inconformes con su formación los profesores de física en México? ¿Lo están? ¿Lo
está usted profesor?
Esta pregunta tiene que ver con algunas de las particularidades de este libro, del
curso y de las nuevas características del trabajo docente que consiste, más que en
transmitir conocimientos, en facilitar las condiciones para aprender:
Se empieza cada sección con una conversación ficticia entre alumnos de edad seme-
jante a los suyos. A pesar de ser ficticias, dichas conversaciones recogen muchas de las
ideas previas reportadas en documentos de investigación educativa sobre asuntos rela-
cionados con la física. Evidentemente hay “errores conceptuales” y de lo que se trata al
principio es de evidenciarlos y al final, cuando se pueda, corregirlos. Para ello se les
8. PARA EL PROFESOR 7
solicita leer de nuevo la conversación cuando sus alumnos tengan más y mejores
conocimientos sobre el asunto en particular y que reflexionen sobre la misma. Esta
segunda revisión es conveniente llevarla a cabo en equipos de trabajo.
Al inicio de las secciones hay una actividad experimental llamada Predigo-
Observo-Explico que busca propiciar habilidades en esa dirección. Idealmente usted
sería el encargado de realizar dicha actividad una vez que es una manera de centrar
la atención de los alumnos en el tema a tratar, sin embargo, si no puede hacerlo, se
recomienda que lo presenten públicamente algunos alumnos. Idealmente, las pre-
dicciones, observaciones y explicaciones deben hacerse de manera individual y en
su posterior revisión es conveniente llevarlas a cabo en equipos de trabajo.
Al final de cada sección hay un apartado llamado Revisión para realizar con tu
profesor que por su naturaleza parecen ser las más interesantes de compartir con
sus alumnos. Aquí se pide la realización de experimentos y su diseño, la investiga-
ción de asuntos relacionados con la vida cotidiana de los alumnos, discutir temas
particularmente complejos, sintetizar lo aprendido, etc. Se recomienda realizarlas
sin menoscabo de considerar las que se desarrollan a lo largo de cada subtema.
Cada sección termina con una autoevaluación de los alumnos. Su cumplimiento
le permitirá a ellos, y a usted, reconocer lo aprendido y reflexionar sobre ello.
Se pide al final de cada bloque y en el Bloque 5 que los alumnos realicen
investigaciones y que compartan sus resultados públicamente. Será el profesor
el que organice las investigaciones, los equipos de trabajo y la presentación de
resultados.
9. 8
Contenido
Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Para el alumno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Para el profesor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Conoce tu libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Bloque 1
El movimiento. La descripción de los cambios en la naturaleza . . . . . . . . . . . . . 14
Tema 1 La percepción del movimiento
1.1 ¿Cómo sabemos que algo se mueve? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.2 ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos? . . . . . . . . . . . . 27
1.3 Un tipo particular de movimiento:
El movimiento ondulatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Tema 2 El trabajo de Galileo: una aportación importante para la ciencia
2.1 ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen? . . . . . . . . . . . . 49
2.2 ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cambia?
La aceleración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar
para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Bloque 2
Las fuerzas. La explicación de los cambios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Tema 1 El cambio como resultado de las interacciones entre objetos
1.1 ¿Cómo se pueden producir cambios?
El cambio y las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Tema 2 Una explicación del cambio: la idea de fuerza
2.1 La idea de fuerza: el resultado de las interacciones . . . . . . . . . . . 93
2.2 ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas
fundamentales sobre las fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
2.3 Del movimiento de los objetos en la Tierra al movimiento de
los planetas. La aportación de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Tema 3 La energía: una idea fructífera y alternativa a la fuerza
3.1 La energía y la descripción de las transformaciones . . . . . . . . . . 120
3.2 La energía y el movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Tema 4 Las interacciones eléctrica y magnética
4.1 ¿Como por arte de magia? Los efectos de las cargas
eléctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.2 Los efectos de los imanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar
para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
10. CONTENIDO 9
Bloque 3
Las interacciones de la materia. Un modelo para describir lo que
no percibimos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Tema 1 La diversidad de objetos
1.1 Características de la materia.
¿Qué percibimos de las cosas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
1.2 ¿Para qué sirven los modelos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Tema 2 Lo que no percibimos de la materia
2.1 ¿Un modelo para describir la materia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
2.2 La construcción de un modelo para explicar la materia . . . . . . . . 193
Tema 3 Cómo cambia el estado de la materia
3.1 Calor y temperatura. ¿Son lo mismo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
3.2 El modelo de partículas y la presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
3.3 ¿Qué sucede en los sólidos, los líquidos y los gases cuando
varían su temperatura y la presión ejercida sobre ellos? . . . . . . . 219
Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar
para explicar o innovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Bloque 4
Manifestaciones de la estructura interna de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Tema 1 Aproximación a fenómenos relacionados con
la naturaleza de la materia
1.1 Manifestaciones de la estructura interna de la materia . . . . . . . . 238
Tema 2 Del modelo de partícula al modelo atómico
2.1 Orígenes de la teoría atómica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Tema 3 Los fenómenos electromagnéticos
3.1 La corriente eléctrica en los fenómenos cotidianos . . . . . . . . . . . 254
3.2 ¿Cómo se genera el magnetismo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
3.3 ¡Y se hizo la luz! Las ondas electromagnéticas . . . . . . . . . . . . . . 273
Proyectos. Investigar: Imaginar, diseñar y experimentar
para explicar o innovar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Bloque 5
Conocimiento, sociedad y tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
Proyectos: 1. La Física y el conocimiento del Universo. 2. La tecnología
y la ciencia. 3. Física y medio ambiente. 4. Ciencia y tecnología en el
desarrollo de la sociedad.
Apéndices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
1. ¿Cómo medir? 2. ¿Cómo graficar? 3. ¿Cómo resolver problemas?
4. Formulario. 5. Ejemplos del Sistema Internacional de Unidades.
6. Glosario.
Índice analítico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
11. 10
Conoce tu libro
Con la finalidad de que conozcas muy bien tu libro de Ciencias 2,
te presentamos las secciones y apartados que lo integran.
• Todo lo que aprenderás está organizado en cinco bloques:
Nombre de Bloque
Número de Bloque
Texto introductorio.
Breve aproximación
a los contenidos
desarrollados en el
bloque
En forma general
conocerás los
propósitos de cada
bloque
• Y cada bloque está integrado por temas:
Título del Tema
Título del subtema
Número de Tema
Conversación
Cuatro jóvenes, como tú,
discuten a lo largo de
todo el texto diferentes
aspectos de Física.
Muchas de las preguntas
que ellos se hacen se Preguntas motivadoras
contestan en el libro.
Descripción introductoria
del tema que estudiarás
12. CONOCE TU LIBRO 11
Predigo-Observo-Explico.
Aunque la mayoría de estas
actividades experimentales
podrás realizarlas tú solo, es
conveniente que lo hagas con
tus compañeros y tu profesor,
de manera que entre todos
compartan sus resultados
Conexiones con tecnología y sociedad
Establecen la unión entre lo que se
está discutiendo en el programa y tu
vida cotidiana. Contemplan informa-
ción histórica,
relativa al medio natural
o de productos caseros.
• Para complementar tu aprendizaje, encontrarás actividades en el desarrollo de cada subtema y
al final de éste:
Preguntas Individuales
Temas de reflexión y de discusión. Para que desarrolles trabajos de
También se te proponen breves investigación, problemas y
investigaciones trabajo con gráficas
Rumbo al proyecto
Para que realices
ejercicios o resuelvas
problemas relacionados
con las propuestas de
proyecto al final del
bloque
Equipo
Se realizan en
grupos de tres o
cuatro
estudiantes
Revisión
En las que se pide que conozcas el significado de las
palabras utilizadas, y realices trabajo con tu profesor
13. 12
Resumen esquemático
establece relaciones
entre los principales
conceptos del tema
Autoevaluación
Donde podrás reconocer
lo que aprendiste
en la sección
• Para complementar tu aprendizaje encontrarás al final de cada bloque:
Número de página
Proyectos
Para imaginar, diseñar y
experimentar en los que
Referencias
integrarás lo aprendido
Lista de
a lo largo del bloque,
publicaciones (libros
observando fenómenos,
y revistas
reconociendo la
principalmente)
aplicación de la Física
y vínculos de páginas
en ellos y resolviendo
de internet donde
problemas
puedes encontrar
mayor información
14. CONOCE TU LIBRO 13
• Y al final de tu libro:
Pregunta
generadora
Proyectos
Sobre el conocimiento, la
sociedad y la tecnología
que te ayudarán a
plantearte
interrogantes y a buscar
respuestas, con
creatividad, contienen
Tablas, Imágenes,
además referencias
Gráficas y fórmulas
bibliográficas y
Para facilitar
direcciones de
tu aprendizaje
internet
Pies de foto
explicativos
332 ÍNDICE ANALÍTICO 293
Indice analítico
Apéndices Apéndice 4 Abscisas (eje X), 277 Atracción, 78, 86, 132, 137, Celsius, Anders, 182 ley de, 109, 137, 214
Que te ayudarán a Academia de Ciencias de
Francia, 161
Accidente automovilístico, 57
285
gravitacional del Sol, 139
gravitacional de la Luna,
Centro, 161
de masa, 102
de la Tierra, 105, 134
Cresta, 36
Cristales, 175
líquidos, 170, 185
Formulario Acción, 93, 99 139 Cerebro, 13-15, 46, 68, 271, Cromo, 142
profundizar los temas VARIABLE ES: SE MIDE EN GENERAL EN:
Aceleración, 47-50, 53, 55-57,
62, 72, 91, 94, 99
aceleración-tiempo, 62
gravitacional, 48-50, 292
Audición (centro de), 14
Australia, 64-66, 134
Azufre, 85
271
China, 27, 167, 224, 237
Choque, 57
Ciencia, 12, 13, 27, 50, 76, 83,
Cronómetros, 67
Cubo, 46
Cuña, 113
Cuerda, instrumento de 35
que verás a lo largo d distancia metros Aceros, 142, 145, 146, 237 Babilonia, 67 101, 111, 159, 222, 291 Cuerpos
ADN, 290 Bali, 140 Museo de, 50 luminosos, 245
r distancia entre las dos masas m o cm Afelio, 103, 104 Barómetro, 206 Científicos, 12, 23, 76, 101, opacos. 245
A área m2 África, 64, 65, 101 Barro, 133 105, 111 translúcidos, 245
Agua, 45-47, 65, 88, 94, 111, Baterías, 216, 228, 229, Cilindro, 113 transparentes, 245
de este libro. m
t
masa
tiempo
kilogramos
s
116, 120, 125, 133, 139,
140, 154, 156, 167, 177,
183, 191, 200, 209, 214,
235
Bazo, 46
Beaufort
Cinturón de seguridad, 57
Circuito
cerrado, 133, 214
Dalton, John, 175
Declinación magnética, 134,
v velocidad m/s 221, 228, 240, 251, 289, sir Francis, 20 eléctrico, 229, 235, 239 237
290 escala de, 20, 21 Clima, 204 Demócrito de Abdera, 168,
a aceleración m/s2 Aire, 13, 37, 45-47, 85, 87, 88, Bednorz, J George, 224 Cobalto, 142 173
p presión pascales 125, 133, 156, 162, 167, Bergerac, Cyrano de, 78 Cobre, 142, 162, 175, 216 Densidad, 175, 177, 181,
169, 183, 184, 192, 197, Bobina, 238-240 Código binario, 255 195, 197, 208, 209, 245,
f fuerza newtons 200, 205 Boltzmann, Ludwig, 175, Coloide, 291 291
Ec energía cinética joules en movimiento, 116 178 Color, 151, 152, 216, 219 Desaceleración, 56, 57, 91
instrumentos de, 35 Bomba de vacío, 162, 221 Combustible, 251 Desplazamiento, 24, 25, 56,
Ep energía potencial joules Aislante, 133, 214, 228, 291, Boyle, fósil, 116, 129, 251 57, 113, 286
292 ley de, 169 nuclear, 251 Devitt, John, 66
W trabajo joules
El estudio de los cinco I
R
corriente
resistencia
amperes
ohms
Ajedrez, 75
Alambre, 142
Aleación, 142
Alejandría, 17, 168
Robert, 169
Brahe, Tyro, 23
Brand, Henning, 169
Brasil, 64
Combustión, 46, 159
Comportamiento, 14
Comprender, 75
Compresión, 145
Día, 103
Diálogo de los grandes
sistemas del universo
(libro), 47
primeros apéndices es V
q
voltaje
carga eléctrica
volts
coulombios
Alejandro Magno, 46
Alquimia, 168, 169
Aluminio, 215, 228
Amalgama, 142
Brújula, 83, 131, 133, 134,
237, 238
Bruno, Giordano, 23
Byte, 255
Computadora, 67
Conclusión, 76
Concreto, 145
Condensación, 203
Díaz, Porfirio, 273
Diferencia de potencial, 216,
219, 221, 228, 238
Dilatación, 185, 203, 291
Índice analítico
Q calor joules
muy importante para CONSTANTE
G
ES:
constante de gravitación
VALE:
6.67 ϫ 10 -11 2
m /kg s 2
América, 64, 65
Amperímetro, 240
Amplitud de onda, 36, 37
Analizador de espectros,
Cadenas montañosas, 64
Caída, 12, 49, 102
libre, 48, 53, 62, 76, 109
Conducción, 183, 189, 200,
291
Conductividad, 200, 228
Conductor, 291, 292
Dinámica, Ecuación
Fundamental de la, 99
Dinamo, 239
Dinosaurios, 159, 288
Te será fácil
35 Calendario, 50 de electricidad, 133, 214, Dióxido de carbono, 205
una mejor
g
K
atracción gravitatoria al nivel del mar
factor de proporcionalidad de la Ley
de Coulomb
9.8 m/s2
9 ϫ 109 N m2/C2
Analogías, 160, 161
Anaxágoras de Clazomene,
167, 168, 173
Calor, 85, 111, 115, 120, 125,
142, 175, 181-184, 189,
198, 200, 203, 229, 230,
221, 222, 227, 238
de un vehículo, 57
Conocimiento, 159, 291
Dirección, 77, 93, 103, 112
Disolución, 152, 209, 291
Disolvente, 152
encontrar las
Ancho de banda, 257 235, 291, 292 científico, 76, 78, 83, 161, Distancia, 24, 25, 36, 48, 49,
comprensión de tu Las variables anteriores (y en su caso las constantes) están relacionadas entre sí, de acuer-
do con las siguientes fórmulas:
Ángulo, 17
de inclinación, 50
Anión, 227, 228
calor-electricidad, 229
latente, 200
Campo, 291
165
empírico, 145
Contacto, 131
102, 109, 113-115, 176,
291, 292
distancia-tiempo, 25, 55,
páginas donde
d Ánodo, 221 eléctrico, 137, 170, 221, Conservación de la energía, 56, 292
curso de Física v ϭ
t
Vf – Vi
Ep ϭ mgh
Antártida, 64
Antigüedad, 109, 168
Apolo
XI, 254
238
gravitacional, 12
magnético, 133, 137, 141,
142, 170, 221, 224, 237-
principio de, 112, 121, 123
Consistencia, 78
Constante de gravitación, 285
Constelaciones, 101
Dolor, 14
Ebullición, 183, 199, 200
Eclipse, 78, 245
Eco, 16, 37
aparecen
m1m2
a ϭ
p ϭ
f
t f ϭG
Q ϭ RI2t
r2
XV, 12
Aprender, 271
Arco iris, 216, 217, 249
Arco magnético, 141
240, 243, 292
Canadá, 134
Cantidad (es), 27, 286
Carbón, 116, 251, 289
Contaminación, 116, 126
Continentes, 64
Contracción, 185
Convección, 183, 184, 189, 291
ultrasónico, 16
Ecuador, 103, 205
Edad Media, 168
Edison, Thomas Alva, 213
términos,
A
f ϭ ma
f ϭ mg
I ϭ
V
R
Argón, 198, 205
Aristóteles, 46, 47, 53, 173
Aroma, 152
Arquímedes, 115, 154
Carbono, 142
Carga, 113-115
eléctrica, 109, 131-134,
137, 214-216, 219, 221,
Copérnico, Nicolás, 13, 23, 47
Corazón, 46
Corriente
de aire, 205
Eficiencia, 115, 125
Egeo, mar, 131
Egipto, 17, 46, 101, 167, 168
Einstein, Albert, 222
personajes, temas
q1q2 Asia, 64, 65 222, 227, 235, 238, 243, de convección, 205 Eje (s), 103, 104, 115, 277, 278
peso ϭ mg
W ϭ Fd
f ϭ K(
r2
)
Astronomía, 45, 109
Asuán, 17
Atmósfera, 197, 198, 205, 251,
246, 291
Catión, 227, 228
Cátodo, 221
eléctrica, 131, 133, 142,
214-216, 219, 221, 223,
227-230, 233, 235, 238-
Ejercicio, 279
ejercicio-problema, 279
Electricidad, 111, 116, 126,
y subtemas
290 Celda 240, 243, 291, 292 131, 137, 142, 213-216,
Ec ϭ
1
2
mv2
Átomo, 70, 116, 159, 167, 169,
175, 178, 215-217, 221-223,
225, 227, 228, 238, 246,
fotoeléctrica, 125, 126
solar, 125
Célula
Corteza
cerebral, 15
terrestre, 64
221, 229, 251, 254, 291
electricidad-
magnetismo, 131, 137
contenidos en el
254, 291, del cuerpo, 70 Coulomb, Charles, A., 132, estática, 132
292 telefónica, 257 214, 227 Electrodo, 221
libro
15. El movimiento
La descripción
de los cambios
en la naturaleza
El bloque está orientado a que continúes con el desarrollo de habilidades propias del
pensamiento científico y el acercamiento a los procesos de construcción de conocimien-
tos de la ciencia, que ya iniciaste en cursos anteriores. Particularmente interesa que
inicies en los procesos de construcción y generalización de los conceptos físicos, a partir
del estudio del movimiento.
Propósitos:
• Analizarás y comprenderás los conceptos básicos del movimiento y sus relaciones, lo
describirás e interpretarás mediante algunas formas de representación simbólica y
gráfica.
• Valorarás las repercusiones de los trabajos de Galileo acerca de la caída libre en el desa-
rrollo de la física, en especial en lo que respecta a la forma de analizar los fenómenos
físicos.
• Aplicarás e integrarás habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos,
enfatizando el diseño y la realización de experimentos que te permitan relacionar los con-
ceptos estudiados con fenómenos del entorno, así como elaborar explicaciones y predic-
ciones.
• Reflexionarás acerca de las implicaciones sociales de algunos desarrollos tecnológicos
relacionados con la medición de velocidad con que ocurren algunos fenómenos.
14
17. La percepción del movimiento
TEMA
1 1.1 ¿Cómo sabemos que algo se mueve?
Espérense, me
estoy mareando.
Mejor me quedo
quieta un rato para
que se me pase.
Sí, respira
profundo y
deja de moverte,
ahorita
se te pasa.
¡Claro! Nosotros vemos
a Carmen quieta, pero
imagínate un astronauta en
la estación espacial
internacional ISS. Él vería a
Carmen moviéndose.
Pero si está
quieta.
Se puede quedar
quieta. Sin
embargo, no Así es, y si hay un tren a la misma
necesariamente No entiendo. velocidad que en el que tú vas, y
se deja de que además va en el mismo
mover. sentido, parece que está quieto. Así que no sirve de nada
que Carmen se quede
quieta, porque se está
moviendo.
Sí, pero desde el espacio se
puede observar el
movimiento de rotación de
la Tierra. Con ello, Carmen
se está moviendo.
Sí, pero no lo siente. Así que
siéntate, respira y olvídate de
que te estás moviendo para
que se te quite el mareo.
Sí, es como el ejemplo que nos pusieron
en la clase: si estoy en un tren y paso frente
a unas personas, yo las veo moverse y
ellos me ven moverme.
¿Qué otros movimientos Carmen no siente pero que sí existen? ¿Tú los
sientes? ¿Crees que el astronauta se esté moviendo? Si pudieras ver al
astronauta desde tu lugar, ¿observarías que se mueve?, ¿qué opinas?
Seguramente has respondido algunas de las preguntas anteriores en forma
correcta, tal vez has llegado a esas respuestas gracias a experiencias o a
que alguien te ha compartido sus conocimientos. En esta sección
realizarás algunas prácticas que te servirán para entender
algunos fenómenos físicos.
En esta sección estudiaremos:
• Los sentidos y nuestra percepción del mundo.
• Nuestra percepción de los fenómenos de la naturaleza por medio del cambio y el movimiento.
• Papel de los sentidos en la percepción de movimientos rápidos o lentos.
16
18. BLOQUE 1. EL MOVIMIENTO 17
Predigo-Observo-Explico
¿Frío o caliente? Predicción
Con mis compañeros y mi profesor • ¿Cómo se percibirá la temperatu-
ra del agua?
• Justifica la predicción.
Necesitas
• 3 recipientes grandes Observación
• agua con diferentes tempe- Realiza el experimento metiendo
raturas ambas manos al recipiente que
contiene el agua tibia.
Procedimiento
1. Llena un recipiente con Explicación
agua fría, otro con tibia y el Explica, con tus palabras, lo que suce-
último con caliente. de y compáralo con tu predicción.
2. Mete una mano al recipiente Comparte tu resultado con el
con agua fría y la otra al que resto de tus compañeros y con tu
contiene agua caliente alre- profesor.
dedor de un minuto. (Se
obtienen los mismos resulta- Todos tenemos experiencias
dos del fenómeno y se agili- acerca de lo que percibimos del
za su realización.) mundo: movimiento, calor, viento,
sonido, olores... Pero, ¿acaso esto se
3. Al transcurrir el tiempo me- aprende? ¿Cómo percibimos lo que
terás ambas manos al recipien- ocurre a nuestro alrededor y cómo lo
te que contiene el agua tibia. estudia la ciencia?
Conexiones con tecnología y sociedad
Ver el movimiento ¡sin los ojos!
Los sentidos y nuestra percepción del mundo
En 1910, los doctores Moreau y LePrince, ciru-
janos franceses, operaron a un niño de ocho
años, ciego de nacimiento, que padecía de cata-
ratas (enfermedad de los ojos, caracterizada por
la opacidad de una de sus partes).
Después de la operación, ansiaban averiguar
cómo veía. Cuando pasó el tiempo requerido para
la cicatrización interna, le quitaron las vendas.
Agitando una mano frente a sus ojos, ya sin nin-
gún problema físico, le preguntaron qué veía.
Él murmuró: “No sé”. “¿No ves el movimien-
to?”, le preguntaron los médicos. “No sé”, repitió el
niño. Los ojos no seguían el lento movimiento de la
mano, sólo veían un brillo variable. Cuando le per-
mitieron tocar la mano, exclamó con voz triunfal:
“¡Se mueve!”.
