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ACISÍF FÍSICA
ACIMÍUQ Y Y QUÍMICA
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Naturaleza corpuscular
y carácter eléctrico de la materia.
Magnetismo. Fuerzas
Nuevamente
Nuevamente
Recursos para el docente
ESB 2.º año
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Alejandro Ferrari
María Cristina Iglesias
Ricardo Franco
Francisco López Arriazu
Elina I. Godoy
Gabriel D. Serafini
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FÍSICA
Y QUÍMICA
Naturaleza corpuscular
y carácter eléctrico de la materia.
Magnetismo. Fuerzas
FÍSICA Y QUÍMICA
Naturaleza corpuscular y carácter
eléctrico de la materia. Magnetismo.
Fuerzas. Recursos para el docente.
Recursos para el docente
es una obra colectiva, creada y diseñada en el
Departamento Editorial de Ediciones Santillana S.A.,
bajo la dirección de Herminia Mérega,
por el siguiente equipo:
Alejandro Ferrari
Ricardo Franco
Elina I. Godoy
María Cristina Iglesias
Francisco López Arriazu
Gabriel D. Serafini
Nuevamente
Editor: Alejandro Ferrari
Editora sénior: Patricia S. Granieri
Coordinadora editorial: Mónica Pavicich
Subdirectora editorial: Lidia Mazzalomo
Índice
Cuadro de contenidos, pág. 2 • Cómo es el libro, pág. 6 • Solucionario, pág. 16
Diagramación: Paula Socolovsky.
Corrección: Marta Castro.
© 2008, EDICIONES SANTILLANA S.A.
Av. L. N. Alem 720 (C1001AAP),
Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
ISBN: 978-950-46-1842-3
Este libro no puede ser reproducido total ni parcialmente en ninguna
forma, ni por ningún medio o procedimiento, sea reprográfico, fotocopia,
microfilmación, mimeógrafo o cualquier otro sistema mecánico, fotoquímico, electrónico, informático, magnético, electroóptico, etcétera. Cualquier reproducción sin permiso de la editorial viola derechos reservados,
es ilegal y constituye un delito.
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Física y química : naturaleza corpuscular y carácter eléctrico de la materia :
magnetismo :
fuerzas : recursos para el docente / Alejandro Ferrari...[et.al.]. - 1a ed. Buenos Aires :
Santillana, 2007.
32 p. ; 28x22 cm. (Nueva mente)
Queda hecho el depósito que dispone la Ley 11.723.
ISBN 978-950-46-1842-3
Impreso en Argentina, Printed in Argentina.
Primera edición: enero de 2008
Primera reimpresión: marzo de 2008
1. Física. 2. Química. 3. Educación Secundaria Básica.
CDD 530.072 1:540.071 2
Este libro se terminó de imprimir en el mes de marzo de 2008, en
Grafisur, Cortejarena 2943, Buenos Aires, República Argentina.
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Capítulo
Estrategias didácticas
Expectativas de logro
Así es la
ciencia
Las características de la ciencia. La imagen del científico.
La dinámica de la ciencia. Confrontación de ideas científicas.
Las ciencias físicas y químicas.
Las estrategias de investigación en ciencia.
Las hipótesis científicas. Refutación de hipótesis.
Los modelos científicos. Los modelos escolares.
La comunicación entre científicos.
La divulgación científica.
La divulgación científica en la Argentina.
El desarrollo de la ciencia local.
Reconocimiento de las características de la ciencia como
algo dinámico, provisional y perfectible.
Observación de las múltiples disciplinas que se incluyen
dentro de las Ciencias naturales.
Lectura e interpretación de textos científicos.
Reflexión acerca de la importancia de las hipótesis en
ciencias.
Relación entre estas hipótesis y el trabajo experimental.
Caracterización de los modelos científicos y su aplicación;
diferenciación respecto de los modelos escolares.
Organización de datos en un cuadro a partir de la lectura de
un texto científico.
Caracterización de las habilidades lingüísticas que se irán
desarrollando a lo largo de todo el libro.
Reconocimiento de la importancia de la comunicación en
ciencias.
Lectura de un relato histórico-científico; producción escrita
a partir de esa lectura.
Realización de líneas de tiempo.
Vivenciar la ciencia como una actividad necesaria para el desarrollo de una sociedad.
Sistematizar las características de los procedimientos científicos.
Implementar la lectura comprensiva de textos científicos.
Trabajar sobre las habilidades lingüísticas para fomentar su
uso tanto en la expresión oral como en la escrita.
Reflexionar sobre el uso de imágenes técnicas que puedan
ayudar a la comprensión de un tema.
Desarrollar gradualmente una actitud analítica y responsable
frente a los medios masivos de comunicación en cuanto a la
divulgación de noticias científicas.
1
Características de la materia.
Estados de agregación. Características de los sólidos, los líquidos y los gases.
Condiciones del estado de agregación de la materia: la presión y la temperatura.
Naturaleza corpuscular de la materia; teoría cinético-molecular.
Los estados de la materia y su relación con la teoría cinéticomolecular.
El estado de un sistema y sus variables.
Las leyes experimentales de los gases: ley de Gay-Lussac, ley
de Boyle y Mariotte, ley de Charles y Gay-Lussac.
Las leyes experimentales y su relación con la teoría cinéticomolecular.
Los cambios de estado regresivos y progresivos.
Punto de fusión y punto de ebullición.
Comparación de los tres estados de la materia.
Reflexión acerca de fenómenos que ocurren en la vida
cotidiana relacionados con los estados de la materia y sus
cambios.
Empleo de escalas y conversiones de unidades de medición.
Relación entre fenómenos observables y modelos teóricos que los expliquen.
Reposición de la época histórica en la que ocurrieron
descubrimientos científicos fundamentales.
Representación de datos en gráficos.
Empleo de estrategias de verificación de la lectura: análisis de esquemas.
Reconocimiento de variables dependientes e independientes.
Análisis de noticias relacionadas con un tema científico.
Realización de experimentos sencillos para comprobar el
punto de ebullición y de fusión del agua y los cambios
de estado.
Comprender la discontinuidad de la materia usando el
modelo cinético-molecular.
Representar a través de modelos icónicos o tridimensionales la disposición de las partículas en cada uno de los
estados de agregación.
Caracterizar el estado gaseoso desde la perspectiva de la
teoría cinético-molecular.
Reconocer las distintas variables que afectan el estado gaseoso.
Medir valores de diversas propiedades (masa, presión, volumen, temperatura).
Graficar resultados experimentales y deducir las expresiones matemáticas correspondientes, así como su significado físico.
Predecir el comportamiento de un sistema gaseoso al modificarse cualquiera de las variables que lo afectan.
La materia y sus propiedades.
Las propiedades intensivas.
Definición de sustancia.
Las mezclas de sustancias.
Sistemas homogéneos y heterogéneos.
Reconocimiento de las propiedades de la materia.
Distinción de los tipos de soluciones sobre la base de las
características de solutos y solventes.
Relación entre fenómenos observables y modelos teóricos
que los expliquen.
Conocer las propiedades de la materia.
Formular una primera interpretación del concepto de sustancia.
Reconocer la variedad de soluciones que, en distintos estados
de agregación, son utilizadas cotidianamente.
Los estados de
la materia
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2
Las soluciones
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Cuadro de contenidos
Contenidos
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3
Cambios
físicos y
químicos
4
El carácter
eléctrico de la
materia
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Las soluciones; solvente y soluto.
Soluciones y teoría cinético-molecular.
Tipos de soluciones.
Soluciones acuosas.
La concentración de las soluciones y su expresión.
Separación de componentes de una solución.
La solubilidad; solubilidad en los líquidos.
Factores que afectan la solubilidad de los sólidos: temperatura, superficie de contacto, agitación, presión.
Factores que afectan la solubilidad de los gases: presión,
temperatura.
Solubilidad y teoría corpuscular.
Descripción de procedimientos habituales que se realizan
en el laboratorio para la separación de mezclas.
Lectura comprensiva de textos que tienen que ver con algún tema científico.
Análisis de variables que influyen sobre un parámetro de un
sistema, por ejemplo, la solubilidad.
Identificación de los problemas asociados con la medición y
comunicación de resultados experimentales.
Elaboración de modelos experimentales.
Realización de prácticas de laboratorio sencillas referidas a
la preparación de soluciones y a la separación de sus componentes.
Clasificar soluciones de acuerdo con su concentración a una
temperatura dada.
Interpretar las interacciones entre partículas de soluto y solvente como responsables del proceso de disolución.
Calcular la concentración de diversas soluciones expresadas
mediante criterios físicos sencillos.
Separar componentes de soluciones mediante el uso de métodos apropiados según las características de las soluciones
que se separarán.
Los cambios o reacciones químicas.
Los reactantes y los productos.
Las ecuaciones químicas para la representación de reacciones químicas.
Tipos de reacciones químicas.
Reacciones ácido-base; la lluvia ácida.
Reacciones de precipitación.
Reacciones de óxido-reducción o redox.
La energía en las reacciones químicas; reacciones exotérmicas y endotérmicas.
La corrosión de los materiales.
Reacciones de combustión.
Distinción de los rasgos propios de las reacciones químicas.
Análisis de casos para determinar reactantes y productos de
una reacción química.
Observación a simple vista de cambios de la materia.
Empleo del lenguaje específico utilizado en química para
representar sustancias y reacciones.
Clasificación de reacciones químicas de acuerdo con los
reactantes y productos intervinientes.
Reflexión acerca de la incidencia de determinadas reacciones químicas en el medio ambiente.
Diseño de experimentos.
Realización de un experimento para preparar un indicador
de acidez.
Reconocer la diferencia entre cambios químicos y físicos.
Utilizar el criterio de reversibilidad para la clasificación de
cambios de la materia.
Reconocer el lenguaje simbólico propio de la química y la
necesidad de su uso.
Considerar el cambio químico como destrucción irreversible
de sustancias.
Utilizar el modelo discontinuo de la materia para interpretar
los cambios químicos.
Usar modelos icónicos para representar los estados inicial y
final de un sistema en el que ocurra un cambio químico y
uno físico, resaltando sus diferencias.
Clasificar distintos tipos de reacciones químicas según sus
características.
Establecer los cambios energéticos relacionados con una reacción química.
Realizar trabajos experimentales que permitan reconocer las
características de algunas reacciones químicas.
La teoría atómica.
Ley de las proporciones definidas y ley de las proporciones
múltiples.
La primera tabla de elementos.
El modelo atómico.
Las partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones.
Las propiedades de los átomos: átomos neutros y cargados; el número atómico y el número másico.
La tabla periódica actual.
Características de la tabla periódica: ley de periodicidad.
Electronegatividad y carácter metálico.
Metales, no metales y metaloides.
Los cambios en el número másico.
Reacciones nucleares.
Revisión histórica de los trabajos científicos que ayudaron
a entender la naturaleza de la materia.
Elaboración de las definiciones de átomo y de elemento
químico y sus implicancias.
Análisis de tablas destinadas al ordenamiento de los elementos químicos.
Modelización del átomo teniendo en cuenta los cambios
de este modelo a lo largo de la historia y sus limitaciones.
Clasificación de los elementos químicos.
Comparación de los metales con los no metales.
Aplicación de estrategias de búsqueda de información en
función de temas dados.
Realización de una experiencia para diferenciar dos metales.
Simulación de un experimento histórico.
Interpretar, a partir del uso de un modelo sencillo de átomo,
la naturaleza eléctrica de la materia.
Reconocer al número atómico como característico de cada
elemento.
Vincular el número atómico con la naturaleza y composición de cada tipo de átomo.
Reconocer las formas de representación propias de la química a través de los símbolos de los elementos.
Diferenciar entre grupos y períodos de la tabla periódica.
Distinguir elementos metálicos y no metálicos en la tabla
periódica.
Clasificar los elementos en metales y no metales de acuerdo
con sus propiedades.
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Capítulo
5
Los materiales frente a la
electricidad
La corriente
eléctrica
7
Magnetismo y
materia
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Estrategias didácticas
Expectativas de logro
Los fenómenos eléctricos.
Las cargas eléctricas y los átomos.
Electrización por frotamiento, por inducción y por contacto.
La conservación de la carga.
Materiales conductores y aislantes de la electricidad.
Las tormentas eléctricas.
Seguridad durante las tormentas.
El pararrayos.
Fuerza eléctrica y campo eléctrico.
Líneas de campo eléctrico.
Caracterización de los fenómenos eléctricos en relación con
el modelo atómico.
Comparación de los fenómenos de electrización.
Reconocimiento de los materiales conductores y de los aislantes de la electricidad.
Diseño, construcción y uso de instrumentos de laboratorio.
Explicación teórica de fenómenos cotidianos, como las tormentas eléctricas.
Empleo de un modelo teórico para interpretar el campo
eléctrico.
Lectura comprensiva de textos referidos a los fenómenos
eléctricos.
Realización de un informe de laboratorio.
Reflexión acerca de la relación entre la teoría y la práctica
cuando se aborda un tema científico.
Interpretar los comportamientos eléctricos en los materiales a partir del modelo atómico y de su estructura interna.
Comprender los distintos mecanismos que permiten dotar
de carga a un objeto: inducción y frotamiento.
Clasificar los materiales en conductores y aislantes de acuerdo con su comportamiento frente a campos eléctricos.
Realizar experiencias sencillas de electrostática y predecir los
resultados al modificar algunas de las variables, como cargas
o distancias.
Establecer analogías y semejanzas entre los fenómenos eléctricos atmosféricos y los cotidianos.
Representar gráficamente las líneas de campo eléctrico de
distintos objetos, pudiendo hacer hipótesis previas sobre las
intensidades en distintos puntos del espacio.
Conducción de la corriente eléctrica.
El agua y la conducción de la electricidad.
Los cables.
Corriente eléctrica y diferencia de potencial.
Fuentes.
Resistencia eléctrica.
La ley de Ohm.
Los circuitos eléctricos.
Circuitos en serie y en paralelo: resolución de problemas con
ambos circuitos.
El efecto Joule y sus aplicaciones.
La lámpara incandescente.
El consumo eléctrico domiciliario.
Nociones de seguridad eléctrica: descarga a tierra, disyuntor
diferencial, llaves térmicas y fusibles.
Reconocimiento de las condiciones necesarias para que circule la corriente eléctrica.
Deducción de la ley de Ohm.
Utilización de unidades de medida y realización de mediciones teniendo en cuenta los posibles errores que puedan
suceder.
Construcción de un circuito eléctrico con pilas, y análisis de
su funcionamiento.
Resolución de problemas matemáticos referidos a los circuitos eléctricos.
Interpretación de la representación técnica de los circuitos.
Aplicación del efecto Joule a dispositivos de uso cotidiano.
Reflexión acerca de los cuidados que hay que tener cuando
se manipulan circuitos eléctricos.
Reconocimiento de los elementos de una factura de consumo eléctrico.
Reflexión acerca de los daños a la salud humana y al ambiente que producen las pilas en desuso.
Interpretar la corriente eléctrica como movimiento de cargas
y conocer sus principales propiedades y características.
Reconocer los distintos elementos de un circuito eléctrico
sencillo y explicar su funcionamiento.
Identificar las unidades en que se expresan las variables de
un circuito, como intensidad, diferencia de potencial y resistencia.
Representar gráficamente circuitos eléctricos sencillos.
Realizar cálculos sencillos sobre circuitos eléctricos.
Diseñar y construir circuitos eléctricos sencillos que modelicen situaciones cotidianas.
Utilizar unidades adecuadas para expresar potencias eléctricas a partir de un modelo sencillo.
Conocer y reconocer los cuidados necesarios al trabajar con
corriente eléctrica y las normas de seguridad en el hogar.
Las propiedades de los imanes.
Los distintos metales frente a un imán.
Los polos de un imán.
La inducción magnética.
Las fuerzas magnéticas.
El campo magnético.
Un modelo explicativo para el magnetismo.
Los átomos y el modelo del magnetismo.
Caracterización de las propiedades de los imanes.
Observación e interpretación de imágenes.
Comprobación de una hipótesis referida a los imanes.
Deducción de la noción de campo magnético.
Interpretación de gráficos.
Modelización del campo magnético.
Lectura e interpretación de textos relacionados con los
campos magnéticos.
Reconocer la existencia de fuerzas magnéticas y diferenciarlas de las eléctricas.
Interpretar las fuerzas magnéticas a partir de la noción de
campo magnético.
Utilizar la noción de campo para explicar las interacciones
magnéticas a distancia.
Representar gráficamente las líneas de campo magnético de
distintos imanes.
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Cuadro de contenidos
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Contenidos
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Aplicaciones
del magnetismo
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Fuerzas y
campos
Los electrones y los átomos como imanes diminutos.
Otras interpretaciones del modelo del magnetismo.
La repulsión magnética en el bismuto y en el benceno.
Resolución de problemas relacionados con el magnetismo.
Visualización de campos magnéticos.
Clasificar los materiales a partir de su comportamiento frente a campos magnéticos.
Explicar cualitativamente fenómenos cotidianos a partir de
modelos con fuerzas magnéticas, como la inducción magnética y el ferromagnetismo.
La brújula, sus características y sus imprecisiones.
Polos magnéticos y geográficos.
Inclinación magnética.
La navegación: de la brújula a los satélites.
El campo geomagnético y su origen.
El electromagnetismo.
Aplicaciones de los electroimanes.
El motor eléctrico y el telégrafo.
Reconocimiento de la enseñanza implícita en el uso de la
brújula.
Comparación de los polos magnéticos con los polos geográficos.
Vinculación de las nociones de campo magnético con instrumentos de orientación, como el GPS.
Análisis del campo geomagnético.
Confección de una línea de tiempo.
Relación entre el magnetismo y la electricidad.
Vinculación de conocimientos teóricos con aplicaciones
prácticas.
Interpretación de esquemas.
Uso de la brújula.
Construcción y uso de un electroimán.
Interpretar el movimiento de los instrumentos de orientación a partir de las interacciones entre imanes y campos.
Comprender el funcionamiento de una brújula para
orientarse espacialmente basado en el campo magnético terrestre.
Reconocer y describir los principales fenómenos de interacción entre magnetismo y electricidad y ejemplificar con usos
cotidianos.
Establecer comparaciones de magnitud entre distintos campos magnéticos a partir de sus efectos sobre corrientes o
imanes.
Explicar cualitativamente fenómenos cotidianos a partir de
modelos con fuerzas magnéticas.
Las fuerzas y su representación.
La acción y la reacción.
La masa y la inercia.
El peso y la interacción gravitatoria.
La gravedad y el movimiento de los astros.
La atracción lunar y las mareas.
Fuerzas que se suman o se restan.
Las unidades de las fuerzas.
Los campos gravitatorios.
La presión.
La presión en los fluidos.
Caracterización de una fuerza.
Representación gráfica de una fuerza.
Comparación de las fuerzas de contacto y las fuerzas que
actúan a distancia.
Reflexión acerca de la definición de fuerza.
Reconocimiento de que la reacción ocurre como consecuencia de una acción.
Observación de la relación entre la masa y la inercia.
Caracterización de la gravedad y de la interacción gravitatoria.
Relación entre la gravedad y el movimiento de los astros.
Resolución gráfica de sumas o restas de fuerzas.
Análisis y realización de esquemas explicativos.
Comprensión del concepto de campo gravitatorio y su modelización.
Deducción matemática de la presión.
Caracterización de la presión de los fluidos.
Confección de un informe experimental.
Resolución de problemas matemáticos y de situaciones hipotéticas.
Investigación de fuerzas elásticas.
Interpretar los cambios en el estado de los cuerpos a partir
de las fuerzas o presiones que actúan sobre ellos.
Reconocer la diferencia entre fuerzas de contacto y fuerzas
a distancia.
Representar las fuerzas mediante diagramas adecuados y señalar en ellos la fuerza resultante.
Establecer la diferencia entre la fuerza que un cuerpo recibe
y el campo de interacción que la provoca.
Representar gráficamente campos de cargas, imanes y corrientes, estableciendo similitudes y diferencias.
Utilizar los términos adecuados para referirse a fenómenos
que involucren fuerzas y presiones y usar las unidades pertinentes para expresarlos.
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Cómo es el libro
El libro de Física y Química
Así comienza
El libro de Física y Química comienza con un capítulo introductorio llamado Así es la ciencia. En él se describen progresivamente algunas características del quehacer
científico. Se hace uso de la historia de la ciencia
como herramienta para la comprensión del proceso de
construcción científica, modalidad que se recupera a
lo largo de todo el libro.
“Así es la ciencia” mantiene la misma estructura que el resto de los
capítulos; sin embargo, merecen mención especial algunos aspectos, que serán de interés para el trabajo en el aula.
El tratamiento de la historia
Y la historia de la ciencia también es una sección
que permite que los alumnos reconozcan la importancia del
estudio de la historia de la ciencia. Se espera que los alumnos
dejen de ver los avances científicos como un resultado acabado, para comenzar a considerarlos dinámicos y generados a
partir de la actividad de personas inmersas en un “escenario”
social e histórico particular.
La imagen del científico
Se trabaja la apropiación de una imagen realista de los científicos y su trabajo, para confrontarla con la frecuente visión
deformada que los alumnos tienen sobre ella.
Se trabaja con una imagen realista de
los científicos y su trabajo, tanto en la
actualidad como en el pasado. En este
caso, se presenta a una mujer dedicada a
la ciencia y a la observación de aves.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Es importante que los alumnos
incorporen el papel de la mujer en
la ciencia. La historia de Marie Curie
relata el impacto que tuvieron sus
aportes en el proceso científico.
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Las habilidades lingüísticas
Las habilidades lingüísticas se ponen de manifiesto
en la comunicación con los diferentes actores educativos. Si
el proceso de aprendizaje es una construcción personal mediada por dicha interacción, se hace necesario ayudar a los
alumnos a mejorar sus producciones orales y escritas. En esta
introducción, los alumnos abordan las diferencias que existen
entre las habilidades y las “pondrán en juego” a lo largo de
todo el libro.
Habilidades lingüísticas
Describir
Definir
Narrar
Argumentar
Explicar*
Es…
Contar cómo es un
objeto, un hecho
o una persona
representándolo con
palabras, dibujos,
esquemas, etc. Dar
una idea general de
algo.
Proporcionar con
claridad el significado
de un concepto.
Hacer comprensible
un fenómeno o un
acontecimiento a un
destinatario.
Relatar hechos que
les suceden a unos
personajes en un
lugar y en un tiempo
determinados.
Afirmar o refutar
una opinión con
la intención de
convencer a la
audiencia.
Dejar claras las
causas por las
cuales ocurre un
evento o fenómeno.
Una explicación
modifica el estado
de conocimiento de
quien la recibe.
Responde a…
¿Cómo es?
¿Qué hace?
¿Para qué sirve?
¿Qué es?
¿Qué significa?
¿Qué pasa?
¿Quién es?
¿Qué pienso?
¿Qué me parece?
¿Por qué?
¿Cómo?
¿Para qué?
Se usa en…
Guías de viaje, cartas,
diarios, diccionarios,
clases.
Libros de texto,
diccionarios, artículos
de divulgación,
enciclopedias, clases.
Novelas, cuentos,
noticias, biografías,
leyendas, clases.
En discursos políticos,
en cartas de lectores,
en juicios, en los
resultados de un
trabajo científico.
Revistas y artículos
de divulgación,
conferencias, clases.
Ejemplo
¿Cómo es tu casa?
Es muy espaciosa,
tiene un jardín muy
amplio y una parrilla
donde hacemos
asados todos los
domingos. Está
pintada de verde.
¿Qué es el calor?
El calor es la energía
que se transfiere
entre dos cuerpos
que están en contacto
y a diferentes
temperaturas.
¿Quién fue Marie Curie?
Fue una científica
polaca que vivió
en el siglo xix. Sus
principales aportes
se refieren a la
radiactividad.
¿Qué pensás sobre la
ingeniería genética?
En mi opinión, hay
que tener mucho
cuidado porque
no hay suficientes
pruebas que pongan
en evidencia la
inocuidad de las
técnicas.
¿Por qué no hay que
agregar sal al agua
antes de que hierva?
Porque si se coloca
antes, aumenta el
punto de ebullición
del agua, por lo tanto
tardará mucho más
en hervir. Esto se debe
a la interacción entre
el agua y la sal.
*Explicar y justificar son habilidades lingüísticas muy parecidas y en este libro las consideraremos equivalentes.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
La sección Palabras en
ciencia, al final de cada
capítulo, propone trabajar
las habilidades lingüísticas.
Las definiciones presentadas para las diferentes habilidades lingüísticas no son
“estáticas”. Sugerimos que cada docente y sus alumnos las analicen y establezcan
un consenso acerca de lo que se espera con cada una de ellas.
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¿Cómo continúa?
El libro de Física y Química cuenta con nueve capítulos que
abordan estas disciplinas de manera integrada. Además de lograr la comprensión del contenido, se busca generar en el
alumno la apropiación de modelos científicos actuales a partir del análisis y la discusión de los modelos antiguos.
La apertura del capítulo
Cada capítulo comienza con dos historias que transcurren en
paralelo, en formato de historieta, que intentan reflejar de qué
manera un hecho histórico está presente (o cómo influye) en nuestra vida cotidiana.
Título y número
del capítulo.
La historieta de la
izquierda remite a
un hecho histórico y
central para el tema
que se desarrollará
en el capítulo.
La historieta de la
derecha se relaciona
con un hecho
cotidiano que se
vincula, de algún
modo, con la historia
de la ciencia.
Las actividades presentadas
luego de “La historia bajo la
lupa” se resuelven siempre
de manera grupal. Su objetivo
es recuperar conceptos
trabajados en la apertura, así
como también indagar ideas
previas.
La Hoja de ruta muestra la
organización de contenidos
que se desarrollará a lo
largo del capítulo.
Las actividades presentadas
aquí siempre son de carácter
individual. Su objetivo es la
anticipación de contenidos.
Las respuestas se recuperan
al finalizar el capítulo en la
sección “Actividades finales”.
En el momento de dar inicio a un capítulo, una estrategia posible para el docente
puede ser llevar a cabo una lectura colectiva de las historietas. Esto permitirá un
enriquecimiento del trabajo a partir de la opinión y el debate.
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La sección La historia bajo
la lupa pone en contexto
ambas historias. Se
incorporan nuevos datos,
que son necesarios para
responder las actividades
que continúan.
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El desarrollo del texto
El texto se presenta con un
lenguaje sencillo y claro.
Puede presentar títulos y
subtítulos.
Las actividades instantáneas
intercaladas en el texto
tienen como objetivo
anticipar contenidos y
se resuelven al finalizar
el tema tratado. En otros
casos, aplican o integran los
contenidos.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Hora de ir al laboratorio es una
invitación para hacer un trabajo
práctico fuera del ámbito
áulico. Siempre remite a alguna
página de la sección final del
libro, donde se reúnen todas las
prácticas de laboratorio.
Las fotografías, esquemas y gráficos son recursos que
permiten una mejor comprensión de los conceptos. Están
acompañados, en todos los casos, por epígrafes cortos y
claros que en ocasiones proporcionan datos adicionales.
El desarrollo de los temas, por lo general, utiliza representaciones múltiples. Para
favorecer una interrelación entre ideas, es interesante solicitarles a los alumnos,
explícitamente, que utilicen más de un tipo de representación para abordar los
contenidos.
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Las secciones especiales
En cada capítulo hay por lo menos tres secciones especiales: Pura ciencia, Actividades y las Autoevaluaciones.
Las actividades
10
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llen competencias científicas y activen diversas habilidades cognitivo-lingüísticas.
En algunos casos los alumnos recuperan
contenidos adquiridos en las páginas anteriores
para “ponerlos en juego” en nuevas situaciones
problemáticas.
En otros, se involucran con las características de
los procesos científicos, recuperando contenidos
trabajados en Así es la ciencia.
Asimismo, se presentan algunas actividades que
dejan entrever la manera en que la ciencia y la
tecnología forman parte de nuestra vida cotidiana
e influyen en nuestra calidad de vida.
Finalmente, otras actividades favorecen la
disposición a involucrarse, como ciudadanos
reflexivos, en temas que se relacionan con la
ciencia y sus ideas.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Las páginas de actividades son fácilmente identificables, tanto por el color de fondo como por la banda inicial
característica. Están pensadas para que los alumnos desarro-
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Pura ciencia
Se trata de una sección especial que se presenta por única vez
en cada capítulo. En cada una de ellas se propone un trabajo
diferente que detalla una actividad distintiva y vinculada con
el quehacer científico. Se lo considera un espacio propi-
Limitaciones de un
cio para el desarrollo de procedimientos, habilidades
y destrezas.
Cabe aclarar que en esta sección no se abordan actividades
experimentales, las cuales se encontrarán al finalizar el libro.
modelo
Diseño de in
de laboratorstrumentos
io
Las habilidades que se
propone trabajar en cada
caso se explicitan en el
subtítulo.
Por lo general, al
comienzo siempre se
describe en forma breve
la habilidad específica
que se pretende trabajar,
aunque han tenido un
mayor tratamiento en la
introducción del libro.
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ión de
c
a
t
n
e
Repres en gráficos
datos
odelos y
Revisión de ms en ciencias
explicacione
solubilidad
Elaboración de modelos,
y teoría corpuscular
Con la intención de sostener el dinamismo de
la página, en ocasiones aparece una caricatura
animada, exclusiva de la sección. Suele hacerse
preguntas relacionadas con el tema. No son
actividades para los lectores, pero sí pueden
encontrarse en ellas sugerencias interesantes
para ampliar el tema de discusión o bien para
resolver algún conflicto de manera oral.
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Autoevaluaciones
Uno de los principales objetivos de la enseñanza es fomentar el desarrollo de aprendizajes significativos, y esto
requiere una participación activa y reflexiva por parte de los
alumnos. En este sentido, cobra especial importancia el desarrollo de habilidades metacognitivas, donde es el
propio alumno quien, a partir de la reflexión, regula sus propios procesos de aprendizaje, tomando conciencia tanto de
sus dificultades como de sus facilidades para estudiar. Este es
el objetivo de la Autoevaluación.
En Pura ciencia.
En las páginas
de desarrollo de
contenido.
Las autoevaluaciones están
ubicadas estratégicamente de
manera tal de colocar a los alumnos
en situaciones de reflexión sobre
sus procedimientos para aprender.
Dichos procedimientos se retoman
y analizan al finalizar cada capítulo.
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En Actividades.
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Las actividades finales
Al finalizar el desarrollo de contenidos se encuentran las Actividades finales, separadas en diferentes categorías:
Para recuperar conceptos
incluye actividades de
resolución simple y cerrada
que buscan ordenar los
contenidos centrales
necesarios para la resolución
de las demás actividades.
Palabras en ciencia, como ya se
mencionó, pretende poner en
juego las habilidades lingüísticas,
trabajadas en Así es la ciencia,
ajustadas a la temática del
capítulo.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Ciencia de todos los días
propone el análisis de una
situación cotidiana para
aplicar los contenidos
trabajados.
Con solución abierta propone
una situación problemática que
no tiene una respuesta única.
Tiene como objetivo que el
alumno utilice los contenidos
aprendidos y los transfiera a las
situaciones propuestas.
Para cerrar, volvemos
a empezar tiene como
objetivo trabajar con las
respuestas dadas por
los alumnos en la Hoja
ruta, para evaluarlas,
de ruta
reverlas, compararlas,
ampliarlas, etcétera.
Autoevaluación retoma y
analiza los procedimientos de
estudio “puestos en juego” por
parte de los alumnos.
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Entre capítulo y capítulo
Una vez terminado el capítulo, dos páginas de neto corte divulgativo ofrecen la oportunidad de leer y disfrutar la
ciencia. Curiosidades, anécdotas históricas, aspectos poco
conocidos de científicos famosos, la ciencia en las películas,
“misterios” o casos no resueltos por la ciencia son algunas de
las temáticas alrededor de las cuales giran los textos.
Entretelones de la ciencia
ara
¿Choclos p
ados?
hacer llam
Boyle: experimentar,
experimentar... ¡y publicar!
, es mejor
Si es “bio”
gía
s de ener
uente
Nuevas f
o
Brújulas v
ersus
sextantes
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ubrimient
Thomson y el desc
del electrón
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Al final del libro
Cerrando el libro se encuentra la sección Prácticas de laboratorio, donde se detallan prácticas de interés para los
temas abordados. La realización de los trabajos prácticos es el
momento ideal para integrar la teoría y la práctica.
De esta manera, el alumno toma conciencia de la importancia
que cobra, en el momento de su realización, el poseer sólidos
conocimientos teóricos sobre el tema. Asimismo, se incluyen
propuestas de investigación que se derivan de los experimentos dados.
Prácticas de laboratorio
Número del
capítulo al que
pertenece la
práctica.
Título claro
y conciso de
la actividad
experimental.
Imágenes de
los dispositivos
o pasos del
procedimiento,
que ayudan
a una mejor
comprensión de la
experiencia.
Listado de
materiales
requeridos, por
lo general muy
accesibles.
Número de la
práctica (no coincide,
necesariamente, con
el del capítulo).
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Diseño experimental
es un apartado presente
en algunas prácticas
de laboratorio, que
invita a los alumnos al
diseño y la realización
de nuevas actividades
experimentales.
Si bien en algunas prácticas aparecen “llamadas de atención” acerca de los cuidados que deben tomarse a la hora de su realización, sugerimos llevar a cabo una
práctica introductoria que trate sobre las normas de seguridad, así como también
brindar un primer momento de exploración y familiarización con el material de
trabajo con el que cuenta el laboratorio escolar.
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Solucionario
Solucionario
Así es la ciencia (8-21)
Página 13
2
a) Lo que pretende decir William Whewell es que, a pesar de que
Dalton afirmó que la materia está compuesta por partículas indivisibles, la química no ha provisto ni proveerá evidencias experimentales que satisfagan dicha afirmación.
b) Whewell no concuerda con Dalton, porque afirma que la existencia real de los átomos no se comprobó experimentalmente. Por
el contrario, este científico está de acuerdo con Dalton en que su
teoría es útil como modelo para explicar o calcular determinados
fenómenos.
Aclaración: quizá en este punto sea interesante comentarles a los
alumnos que, en épocas en que determinados científicos planteaban algún modelo o idea distinto del que se sostenía por entonces, ese modelo o idea no presentaba problemas mientras se
dejase en claro que su uso sería de índole instrumental, es decir,
algo útil para realizar mediciones. Un ejemplo puede ser el heliocentrismo de Copérnico y el de Galileo. Ambos presentaban la
idea del Sol como centro del Universo y los planetas, incluida la
Tierra, que se movían a su alrededor. El hecho de que Galileo se
haya visto complicado por sus postulados proviene, entre otras
cosas, de que él afirmaba que esa cosmovisión era “real”, que era
verdad que la Tierra se movía y no era el centro del Universo. Copérnico, en su prólogo, deja claro que su cosmovisión es tan solo
un instrumento para calcular cosas.
c) Que no existe una evidencia comprobable satisfactoria.
d) Expone la idea de la ciencia como una sucesión de conocimientos que se consideran verdades solo transitoriamente.
3
a) Gracias a ellos se han solucionado gran número de problemas en
el área de la salud.
b) Si los científicos no investigaran la existencia de nuevos materiales, como en este caso, no se podrían encontrar soluciones como
esta a problemas tan urgentes.
c) Se refiere a que intervienen científicos y profesionales de áreas diversas trabajando en forma conjunta con un fin determinado, que
en este caso es la mejora de la calidad de vida de las personas a
través de la utilización de biomateriales.
d) Esta pregunta es abierta y, por lo tanto, se trata de que cada alumno o grupo aporte sus ideas en relación con los materiales utilizados con anterioridad. En otras áreas, como las Ciencias sociales,
es posible que hayan estudiado diferentes momentos históricos
y puedan entonces recuperar esos contenidos para aplicarlos
en esta pregunta. Es importante que justifiquen sus respuestas,
porque una de las cuestiones que es preciso destacar es que, independientemente de si en tiempos remotos estos biomateriales
existían o no, a medida que la ciencia (conocimiento científico) y
la tecnología avanzan es de esperar que vayan cambiando y perfeccionándose cada vez más.
e) La idea es profundizar sobre el tema, realizar una investigación,
utilizar este momento para ampliar, revisar y comparar sus respuestas.
Página 15
La hipótesis de Van Helmont era que las plantas toman de la
tierra los materiales necesarios para crecer. Sin embargo, el sauce
había “crecido 74 kg”, y la tierra solo había perdido unos 2,5 kg. Eso
indica que el sauce tomó materiales de otro lado, por ejemplo, del
agua (luego se comprobaría que también del CO2 del aire).
Página 16
Los dos primeros son modelos científicos, mientras que el tercero
es un modelo escolar. El segundo es un modelo científico que
actualmente ha sido descartado.
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Página 9
1
a) Diciéndole que puede haber mujeres en ciencia, como por
ejemplo, Marie Curie.
b) Esta pregunta apunta a que cada grupo comience a debatir, un
poco impulsados por la historieta, sobre lo que ocurría en otros
momentos históricos. Algunos podrán pensar que era igual, otros
disentirán con esta respuesta.
c) A través de la historia de la ciencia uno mira el pasado para analizar qué ocurría en determinado momento. Antes, para las mujeres no era sencillo acceder al mundo de la ciencia.
d) Es importante recuperar esta pregunta más adelante, dado que
posiblemente los chicos aún no tengan en claro qué es la ciencia
y, por lo tanto, pueden aparecer respuestas interesantes para trabajarlas luego de avanzar con los contenidos. Quizá sería conveniente guiarlos para que digan algo más que lo expresado en esta
sección acerca de que el hombre ha cambiado su visión de la Naturaleza. Lo ideal sería que explicaran qué significa para ellos esa
frase. A menudo le adjudican a la ciencia un carácter estático.
e) Nuevamente pueden surgir ideas encontradas. Es posible que algunos alumnos piensen que si algo que se pensaba antes ya no se
piensa, significa que no se puede confiar.
f) Esta pregunta pretende hacerlos reflexionar acerca de cómo era
el trabajo de los científicos de antes respecto de los de hoy, con
qué tecnologías contaban para acercarse a la Naturaleza, etcétera.
Es una pregunta interesante, puesto que para responderla deben
situarse en otros momentos históricos.
g) Esta pregunta amplía a la f.
16
16
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Página 17
4
a)
Cuestiones de género Divulgación científica
Se divulgó este hallazgo
Los hallazgos de la Dra.
Franklin no se tuvieron en por medio de la revista
cuenta, pero sí los de Wat- Nature en 1953.
son y Crick. Quizás esto
pueda estar relacionado
con cuestiones de discriminación por género.
Tareas
interdisciplinarias
Al analizar el texto podemos ver que fue necesario
el trabajo de muchos especialistas, cada uno desde su
área, para llegar a obtener
el resultado esperado.
b) El texto hace referencia a la construcción de un modelo científico,
específicamente, al modelo del ADN. En la imagen en blanco y
negro se ve a los científicos Watson y Crick frente a una representación de su modelo.
Página 21
5
a) Ciencia como construcción social. Cuando nombra a Geoffroy,
Gellert, Bergman, Morveau, Sirvan y muchos otros hace referencia
a que ellos también hicieron aportes que les sirvieron de antecedentes para llegar a sus conclusiones. Eso muestra que los conocimientos no se obtienen únicamente por el trabajo de una sola
persona, sino que ocurren en un momento propicio y a partir de
conocimientos anteriores.
Método científico. En el texto define cómo se ha propuesto
que sea su método de trabajo; afirma que no pasará de “lo conocido a lo desconocido”, y que no deducirá consecuencias que
no deriven de sus “experiencias y observaciones”.
Cambio o ajuste de modelo. Hace alusión a modelos previos,
cuando dice: “Admitir que cuatro elementos componen todos
los cuerpos conocidos solo por la diversidad de sus proporciones
es una mera conjetura [...]”. Luego, menciona un nuevo modelo
para desarrollar, y señala que “si unimos al nombre de elementos
o principios de los cuerpos la idea del último término al que se llega por vía analítica, entonces todas las sustancias que hasta ahora
no hemos podido descomponer por cualquier medio serán para
nosotros otros tantos elementos”.
b) La idea es que los alumnos muestren, a partir de la expresión escrita, la incorporación de los términos antes mencionados. También
que puedan utilizarlos en una forma concreta, y de este modo
especifiquen la idea que han adquirido a partir de la lectura de
esta introducción sobre el concepto “ciencia”, en general, y sobre
los contenidos, en particular.
c) En esta actividad se pretende que los chicos puedan escuchar y
discutir las ideas que prevalecen acerca de la ciencia y hacer una
construcción colectiva. Se puede luego tratar el tema de la construcción conjunta como un ejemplo concreto de la construcción
social en ciencia.
1. Los estados de la materia (22-39)
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Página 23
1
a) Que el aire seguía ofreciendo resistencia.
b) Concluyó que la relación entre la columna de mercurio y la de
aire es proporcional, pero inversa.
c) El volumen de aire disminuyó a la mitad.
d) Porque al aumentar la presión del aire se reduce su volumen.
e) Cuando se aprieta el émbolo se está aumentando la presión de
la columna de aire dentro del inflador y disminuyendo su volumen. Todo esto sucede hasta que la presión del aire vence la
resistencia de la válvula de la cámara de la bicicleta. Entonces, el
aire entra en la rueda y esta se infla.
Página 25
3
a) El volcán lanzó al exterior lava y gases, y además se produjeron
cenizas volcánicas. La lava (el magma) está compuesta por rocas
fundidas, es decir que se encuentran en estado líquido, mientras
que las cenizas son pequeñas partículas sólidas que pueden ser
transportadas por el viento a muchos kilómetros de distancia.
b) Los más abundantes son: vapor de agua, dióxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno, cloruro de hidrógeno, sulfuro de hidrógeno
e hidrocarburos como el metano. Los gases no salen solo por
el cráter; también se desprenden de la lava y emergen por las
grietas del suelo. Si preceden a las erupciones, o son posteriores
a ellas, se designan con el nombre de “fumarolas”.
c) Las altísimas temperaturas que hay en el interior de la Tierra.
d) Se enfrían y se solidifican.
4
a) Se expande, es decir, aumenta su volumen.
b) Disminuye su densidad (el aire caliente es más “liviano” que el
aire frío).
c) Se dirige a zonas más altas de la atmósfera, precisamente porque es menos denso.
Página 26
Porque cambiaron las condiciones de temperatura y de
presión en la superficie con respecto al interior de la Tierra.
Página 29
5
a) El gas sale con menos fuerza porque la baja temperatura lo
mantiene mejor disuelto en el agua.
b) La disminución de la temperatura disminuye la energía cinética
de las partículas y, al mismo tiempo, la velocidad y el número de
choques entre ellas.
c) Más caliente.
d) Se moverán mucho más rápidamente y estarán más alejadas
unas de otras.
e) Las partículas de gas tratan de ocupar todo el espacio disponible, es decir, difunden.
17
17
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f) Se van alejando unas de otras a medida que el gas se expande y
sale de la garrafa.
g) Antes de abrir la garrafa estaban mucho más cerca unas de otras.
Tanto más cerca, que el gas se encontraba en estado líquido.
h) El aumento de temperatura produce el aumento de energía cinética de las partículas de agua y el número de choques entre ellas.
Las partículas escapan del líquido y pasan al estado gaseoso.
i) Como consecuencia del incremento en el número de choques
entre partículas, aumenta la presión del vapor de agua y empuja
la tapa hacia arriba.
6
La publicó en el año 1666. El hecho que tuvo más importancia fue
el invento de Torricelli.
Página 30
Se trata de una propiedad intensiva porque la capacidad de
quemarse de un sistema material depende de su composición,
y no de su masa. En líneas generales, un pedazo de madera
pequeño es tan combustible como uno grande.
Página 31
Al presionar el émbolo, el aire contenido dentro de la jeringa
se comprime (disminuye su volumen).
El aire contenido dentro del globo se calienta y se expande,
haciendo que aumente el volumen del globo.
Página 32
Si arrojáramos el envase al fuego, el aumento de la temperatura
produciría, para un volumen constante, un aumento tal de la
presión en el interior que lo haría explotar.
c) La variable independiente corresponde al eje de las abscisas o x
y la variable dependiente, al eje de las ordenandas o y.
d) El volumen disminuye.
e) El producto es constante.
f) Inversamente proporcional.
g) A la ley de Boyle.
Página 34
Por ejemplo, congelando un poco de agua y observando que
a temperatura ambiente recupera su estado líquido.
La licuefacción del gas para poder envasarlo en el encendedor.
Página 35
Si la sustancia tiene bajo punto de fusión, quiere decir que
hay que entregarle poca energía para vencer las fuerzas de
atracción que mantienen unidas las partículas del sólido,
precisamente porque estas fuerzas son débiles.
Página 36
8
Gases
Líquidos
Sólidos
Alta
Media
Muy baja
Fluyen
Fluyen
No fluyen
Alta
Prácticamente
incompresibles
Incompresibles
Amorfos
Amorfos
Con forma
propia
Volumen
Indefinido
Definido
Definido
Densidad
Muy baja
Intermedia
Alta
Velocidad de
difusión
Fluidez
Compresibilidad
Forma
9
a) Mayor; aumento; regresivo.
b) Aplastamiento; disminuye; acercamiento.
c) Mayores; más; líquido.
Página 33
7
a) El gráfico es el siguiente:
10
Posible explicación: el agua de las grandes extensiones de agua,
como mares, océanos y lagos, se evapora (pasando del estado
líquido al gaseoso). El agua puede luego condensarse y producir las
lluvias (pasando de gas a líquido) o nieve (pasando de gas a sólido
directamente, por las bajas temperaturas). A su vez, el agua en
estado sólido (hielo) puede fundirse (pasando de sólido a líquido).
50
Volumen (l)
40
30
20
10
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Presión (atm)
Gráfico de volumen en función de la presión
b) La variable independiente es la presión y la dependiente, el volumen.
11
La figura que mejor representa la evaporación es la B. El esquema
A muestra la relación entre la presión y el volumen de un gas,
desde el punto de vista de la teoría cinético-molecular. En la figura
B se presenta la evaporación de un líquido. La figura C muestra la
influencia de un soluto disuelto en una solución, sobre la tendencia
de las moléculas del líquido a pasar al estado gaseoso.
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Página 37
12
a) Porque el aumento de la temperatura producía un aumento de
la presión del gas dentro de los envases hasta que explotaban.
b) La ley de Gay-Lussac, que dice que a volumen constante un aumento de temperatura produce un aumento proporcional de
la presión.
c) Porque tiene una válvula de seguridad que libera el exceso de
vapor de agua cuando este alcanza determinada presión.
d) Se liberaba al ambiente y tendía a ocupar todo el espacio posible.
e) Se denomina fluidez.
f) Someterlo a una presión alta para licuarlo.
2. Las soluciones (40-57)
Página 41
1
a) Nimrud debió extraer el metal de la piedra que le había llevado
Babbar. El conjunto de operaciones que tuvo que realizar se denomina “metalurgia”.
b) Porque la mezcla de ambos metales produjo un metal más duro
y resistente que los dos metales de los cuales partieron.
c) Existen varios tipos de bronce que varían según la proporción que
tengan de cobre y de estaño.
d) Hay ciertas proporciones de cobre y estaño que producen un bronce con una sonoridad especial. Por ese motivo se lo utiliza en instrumentos musicales o en objetos que emiten diferentes sonidos.
e) También se construyen con bronce las campanas.
Página 42
El punto de fusión de un kilo de hielo en ese lugar es 0 °C.
Página 43
El sistema tiene dos fases: una es el vapor de agua y la otra es el
agua líquida. El agua es el único componente.
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Página 45
3
a) Están hechas con una aleación o mezcla homogénea de cobre y
aluminio.
b) Con dos aleaciones, una es el acero (hierro y carbono) y la otra, la
cubierta de cobre/cinc.
c) Sí, es una mezcla homogénea o solución de carbono en hierro, es
decir, de un sólido en otro sólido.
d) Se la llama “latón”.
e) El bronce (cobre y estaño), por ejemplo.
4
a y b) En orden cronológico, los descubrimientos de los cinco componentes mencionados antes fueron realizados por:
Dióxido de carbono: 1750 (Joseph Black).
Hidrógeno: 1766 (Henry Cavendish).
Oxígeno: 1771 (Karl Wilhelm Scheele).
Nitrógeno: 1772 (Henry Cavendish, Daniel Rutherford y
Karl Wilhelm Scheele).
Argón: 1894 (William Ramsay y Lord Rayleigh).
c) La mayoría de estos descubrimientos se realizó en el siglo xviii.
Algunos de los sucesos más importantes de esa época, a nivel
científico, fueron:
1749: invención del pararrayos, por Benjamin Franklin.
1769: invención de la máquina de vapor, por James Watt.
1776: independencia de los Estados Unidos; creación del Virreinato del Río de la Plata.
1786: Mozart estrena Las bodas de Fígaro.
1789: Revolución Francesa.
1808: Ludwig van Beethoven compone la Quinta Sinfonía.
1810: Revolución de Mayo.
1814: Goya pinta Los fusilamientos del tres de mayo.
1862: Edouard Manet pinta El almuerzo sobre la hierba.
1876: invención del teléfono, por Alexander Graham Bell.
d) Se desconocía su composición. Es más, se pensaba que era uno
de los cuatro “elementos” que formaban todas las cosas (además
del fuego, la tierra y el agua).
Página 46
El carbono es el soluto y el hierro, el solvente.
Página 48
Cambios de estado del agua, cuando hervimos agua en una olla.
O el ciclo natural del agua.
El método más apropiado es la destilación simple, porque los
puntos de ebullición son suficientemente diferentes.
Página 49
5
a) Las esencias son el soluto y el alcohol, el solvente.
b) El extracto de perfume, ya que es el más concentrado.
c) Las concentraciones de las diferentes fragancias están expresadas como relación de volúmenes. Por ejemplo, el agua de perfume tiene una concentración de entre 10% y 15% v/v. Es decir,
hay entre 10 ml y 15 ml de soluto cada 100 ml de solución.
d) La fragancia más diluida es el agua refrescante y la más concentrada, el extracto de perfume.
e) Era más concentrada que la actual agua de colonia.
Página 52
Se trata de una relación inversamente proporcional.
19
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Página 53
7
a) Los epígrafes podrían ser:
1. Sólido contaminado con otro sólido.
2. Ambos sólidos son muy poco solubles en agua fría.
3. Ambos sólidos son solubles en agua caliente.
4. El sólido más concentrado cristalizó puro, mientras que el otro
se mantuvo en solución.
b) Ambos sólidos son poco solubles en agua a temperatura ambiente, pero se disuelven bien a medida que la temperatura aumenta.
c) Las curvas de solubilidad de ambos sólidos tendrían que ser bien
diferentes para facilitar su separación. A baja temperatura, ambos
tienen que ser poco solubles en el solvente, pero a temperaturas
cercanas a los 100 °C la diferencia de solubilidad tiene que ser
muy notoria. De este modo, cuando se enfríe la solución, un soluto cristalizará mientras que el otro permanecerá en solución.
d) Según el esquema de la página 51, podría enfriarse a 0 ºC.
Página 54
8
La primera curva pertenece al benceno puro porque la temperatura
permanece constante durante el cambio del estado líquido al estado
gaseoso.
9
La única afirmación falsa es la “d”, ya que en el esquema no se representa una mezcla sino una sustancia pura.
10
a) Si en 240 ml (180 ml + 60 ml) de solución hay 60 ml de alcohol,
en 100 ml de solución habrá 25 ml de alcohol. La concentración
del alcohol en agua será 25% v/v.
b) La concentración del estaño es de 22% m/m, es decir, cada 100
gramos de bronce hay 22 gramos de estaño.
c) En 200 g de solución (196 g + 4 g) hay 4 g de azúcar, entonces en
100 g de solución hay 2 g de azúcar. La concentración es 2% m/m.
d) El oxígeno es el soluto y el agua, el solvente. Es una solución de un
gas en un líquido.
12
a) No es razonable. Las altas temperaturas podrían afectar a las
truchas.
b) Un rango óptimo podría ser entre 9,7 y 11 mg/l de oxígeno en el
agua.
Página 55
13
a) Falso. Debe estar muy concentrada.
b) Falso. Es aquella en la que se ha disuelto la máxima cantidad de
soluto posible.
c) Verdadero. La solubilidad del cloruro de sodio aumenta, y por lo
tanto también lo hace el punto de saturación.
d) Verdadero. Parte del sólido que no se ha podido disolver pasa a
estar en la solución.
3. Los cambios químicos (58-73)
Página 61
3
a) Los dos primeros son procesos de “disolución”, y en el primero de
ellos se visualiza el proceso de “difusión” del colorante en el solvente.
El tercer caso es en realidad, en primer lugar, un fenómeno de “disolución” y luego hay una reacción química que produce “efervescencia”.
b) No parece que en los dos primeros casos “aparezcan” productos,
y tampoco que “desaparezcan” reactantes. De todas maneras, en
el segundo caso prácticamente no podemos decir nada porque
no se ve nada. Estos dos primeros ejemplos refuerzan la idea de
que lo que se ve a simple vista no siempre alcanza para describir y
clasificar un fenómeno. En el segundo caso, aparece la idea de que
habría que buscar una manera de “ver” más allá de hacerlo “a simple vista”, que puede ser usar instrumentos y reacciones accesorias
de medición. En el tercer caso sí se ve aparición de un producto,
que es el gas. Y con el tiempo, la “pastilla” desaparece (cosa que se
puede vincular con la desaparición de reactantes).
c) En el primer caso, el fenómeno concluye cuando el colorante
termina de distribuirse de manera homogénea en todo el solvente. No se sabe cuándo finaliza la segunda. En el tercer caso
es más sencillo: cuando termina de liberarse gas, la reacción ha
concluido.
Página 63
Los tipos de uniones están representados por los lugares donde
las bolas hacen “contacto”. Las interacciones iónicas, en cambio,
están representadas por la cercanía de los átomos (pero sin
“contacto” entre ellos).
Un ejemplo de degradación puede ser la conversión de
materia orgánica en sustancias más simples, para su absorción
y posterior obtención de energía. Un ejemplo de síntesis puede
ser la generación de pelo, uñas, o de cualquier tejido del cuerpo
(huesos, piel, etcétera).
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Página 59
1
a) Lo que ocurre es que una de las diferencias es el conocimiento/ignorancia sobre los procesos y reacciones químicas. En general, la ignorancia está asociada con el miedo. Es lógico: tememos a lo que no
conocemos. Por eso los enemigos del rey se asustan con la llamarada, mientras que en el set de filmación es solo un “efecto especial”.
b) Conocer el fundamento de las reacciones permite controlarlas y
aprovecharlas para beneficio propio.
20
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Página 64
Las sustancias neutras son aquellas que no pueden ser
consideradas ni ácidas, ni básicas.
Página 65
4
C6H12O6 +
1
Oxígeno
Glucosa
H
O2 →
6
6
CO2 +
Dióxido de
carbono
H2O
6
Agua
H
O
C H
H
H C O H
C
O C
O
C
H
C
H
H
O O
H
H
+
O
O
→
C
O
O
+
H
H
O
H
a) Los reactivos son la glucosa y el oxígeno. Los productos son el
dióxido de carbono, el agua, y se acepta que la energía sea considerada producto.
b) Se trata de una reacción de oxidación, y se la puede considerar
de combustión. Es exotérmica, aunque la energía que se libera
cuando la reacción ocurre en el organismo es un 60% térmica, y
un 40% se convierte en energía química.
c) Con la finalidad de obtener energía a partir de los azúcares.
5
a) Que la ciudad se encuentra rodeada por montañas, que “atrapan” los contaminantes.
b) Evitando liberar sustancias tóxicas al ambiente.
c) El grado de acidez de una sustancia puede medirse mediante el
empleo de equipos denominados “pH-ímetros”.
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Página 68
En el caso del fósforo, se trata de cadenas de P4, aunque su estructura no está del todo definida. Para averiguar esto, es necesario recurrir a textos de química superior, o se puede buscar
en Internet. En el caso de la madera, es la materia orgánica que
forma la madera. Son muchas sustancias juntas, de manera que
no hay una fórmula que permita resumirlo.
Página 69
6
A) Los reactivos son los compuestos hidrocarbonados que están
en la nafta, o la materia orgánica de cualquier otro combustible.
También el oxígeno necesario para que la reacción ocurra. Los
productos son los gases mencionados. Son reacciones de oxidación y combustión.
B) Reactivos: gases y agua. Productos: los ácidos. Pueden ser consideradas reacciones de síntesis. Aunque se acepta que el tipo de
reacción no sea conocido.
C) Es un fenómeno físico, de dispersión y disolución.
D) De nuevo, un fenómeno físico.
E) Fenómeno de oxidación, “asistido” o “agravado” por la acidez de
la lluvia. Son reacciones de corrosión y oxidación.
7
a) No. También necesitan, entre otras cosas, dióxido de carbono y luz.
b) Porque de ella obtienen fundamentalmente agua y el dióxido
de carbono lo extraen del aire.
c) Es la ecuación de la actividad Nº 4 (página 65). Se trata de la
reacción de “combustión de la glucosa”, y es inversa a la que
aparece en esta página (que corresponde a la reacción de fotosíntesis). El compuesto es la “glucosa”.
d) La energía proviene de la luz del Sol.
Página 70
8
a) Falso. Como se vio, el ejemplo del detergente es un cambio físico
y es visible.
b) Verdadero. En el ejemplo del detergente, agregando calor se recupera el aspecto original.
c) Falso: aparecen productos y desaparecen los reactantes.
d) Falso. En los cambios físicos, los reactantes permanecen iguales.
e) Falso. No, no siempre son visibles.
f) Verdadero. La fórmula indica cuáles son los átomos que la componen.
g) Falso. Es cierto que los productos contienen los mismos átomos
que los reactantes. Sin embargo, la manera en que se hallan “combinados” y “unidos” es diferente.
10
a) Las palabras son “endergónico” (incorpora energía) y “exergónico”
(libera energía). Todas las reacciones exotérmicas son exergónicas
(porque el calor es una forma de energía), pero no viceversa.
b) Exergónico: que libera energía; endergónico; que incorpora energía. Algunas reacciones de combustión, como la de la leña, o la de
un fósforo, además de liberar energía en forma de calor (y por lo
tanto, ser exotérmicas y exergónicas), liberan energía lumínica.
11
Experimento posible: como la combustión (la llama) de la vela necesita oxígeno, se puede demostrar que si la vela se enciende y luego se
encierra dentro de un frasco de vidrio, se apaga. Eso ocurre porque el
oxígeno se consume.
21
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12
a) Para el agua, se puede probar no regar una planta.
b) Para el dióxido de carbono, se puede poner la planta en un recipiente perfectamente tapado (puede tomar bastante tiempo
que la planta se marchite, porque para regarla hace falta abrir el
frasco, y al abrirlo hay intercambio de gases). Cuidado: de esta manera además la planta no tiene oxígeno, que necesita para poder
obtener energía de la glucosa que produce.
c) Para esto, se la puede poner en un sitio aislado de la luz solar.
Página 71
13
a) Liberación o absorción de calor.
b) Tipos de cambios. Los criterios son la aparición y desaparición
de productos y reactantes, y la irreversibilidad.
c) Capacidad de ceder o aceptar un átomo de hidrógeno ionizado.
14
a) Cuando la virulana está sumergida debajo del agua, se oxida
menos. Como la virulana está formada por virutas de acero (que
es una aleación de hierro y carbono), y el acero en contacto
con el oxígeno se oxida, luego por estar sumergida en el agua
la reacción de oxidación ocurre más lentamente. En el agua hay
mucho menos oxígeno que en el aire.
b) La reacción sería, en palabras: acero + oxígeno → acero oxidado.
4. El carácter eléctrico de la materia (74-91)
Página 77
Sin los datos de número másico, dichos valores no son
calculables, porque no todos los átomos “pesan” lo mismo.
Ya sabiendo que el oxígeno “pesa” unas 16 veces más que el
hidrógeno, podemos hacer la siguiente cuenta: si el 100% del
“peso” de la molécula de CO corresponde a un átomo de C y
otro de O, y el átomo de O representa un 57%, luego:
57% → 16
43% → 43 . 16 / 57 = 12 (peso del C relativo al hidrógeno)
Si se hace la cuenta con el CO2, el resultado es el mismo.
Página 78
El agua tiene tres átomos, el oxígeno tiene dos, el dióxido de
carbono tiene tres, el trióxido de azufre tiene cuatro y el ácido
nítrico, cinco.
Página 79
3
a) La tabla de Fludd es más mística: vincula los elementos con
los planetas (algo mucho más cercano a la astrología que a la
química y la física), y además pone como elementos el aire,
el agua, la tierra y el fuego (algo totalmente asociado con la
alquimia más primitiva). Por el contrario, la tabla de Dalton
apunta a cómo está formada la materia y cuáles son las maneras
más sencillas en las que pueden combinarse los elementos.
b) En la tabla de Fludd no se habla de uniones, de partículas ni de
corpúsculos. En cambio, la intención de Dalton es precisamente
esa: explicar la formación de moléculas sencillas (lo que seguramente le daría pie a explicar la formación de moléculas más complejas).
c) No coinciden; los alquimistas no pensaban en términos de
“partículas indivisibles”.
4
a) Las fechas marcadas son: 500 a. C. (Leucipo y Demócrito: teoría
atómica), 0 (nacimiento de Cristo), 1500 (aceptación de la teoría
atómica), 1800 (descubrimiento de la composición del agua; ley
de proporciones definidas), 1805 (ley de proporciones definidas y
múltiples).
b) En general los filósofos no usaban la experimentación como forma de sustentar sus ideas. Pero además, la teoría atómica era muy
moderna para su época.
Página 81
5
a) Sería razonable que en el modelo 1, las partículas alfa reboten, y
en el modelo 2, sigan de largo.
b) El principal componente de nuestra materia es el espacio vacío.
c) Si la pelota mide unos 20 cm de diámetro, luego los electrones
orbitarían a más de una cuadra alrededor. En ese caso, aunque
el modelo de la derecha parece más apropiado, tampoco es perfecto: el núcleo aparece demasiado grande respecto del tamaño
total del átomo.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Página 75
1
a) Esta pregunta dispara la inquietud; todavía no poseen el
conocimiento para contestarla. En el caso de Rutherford se
trataba de partículas alfa (núcleos de helio); en el caso de la
radiografía, se trata de rayos X. La materia no es “compacta”, sino
que tiene “espacios vacíos”.
b) Se refiere a que la materia está compuesta por átomos. En el caso
del perfume, al abrir el frasco las moléculas salen del interior y
se esparcen por el aire. En el caso del papel, lo que se ve es que
está compuesto por trozos muy pequeños; idealmente, si uno
pudiera seguir rompiéndolo, llegaría a los “átomos” (que se
consideraban elementos indivisibles).
c) Se espera alguna respuesta del estilo: individuo - órganos tejidos - células - moléculas - átomos.
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El carbono tiene en su núcleo seis protones y seis neutrones.
Esto le da seis cargas positivas; por lo tanto, si el átomo es neutro, debe haber seis electrones “orbitando” alrededor de él, para
“neutralizar” esas cargas positivas del núcleo.
Página 83
El carbono pertenece al grupo IVA y al período 2; el oxígeno
pertenece al grupo VIA y al período 2. El número atómico del
carbono es 6, y su número másico es 12. El número atómico
del oxígeno es 8 y su número másico, 16.
Página 84
Los números atómicos son Al: 13, Ga: 31 e In: 49. La “distancia”
(intervalo) entre esos valores es siempre 18. Si se hace la cuenta,
da que 13 + 18 = 31, y que 31 + 18 = 49.
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Uno es el oro, cuyo brillo es más “dorado” que plateado. El símbolo químico del oro es Au, por su nombre en latín, que es aurum.
Página 85
6
a) La cuenta exacta, de acuerdo con la tabla provista en este capítulo, da 12,00329148 contra 12 (con los electrones y sin ellos). Es
decir, los electrones no aportan nada.
Comentario: podría ocurrir que algún alumno tuviera acceso a
una tabla periódica distinta de la que figura en este libro. En
las tablas “oficiales” los pesos atómicos son un promedio de los
pesos de todos los isótopos de cada elemento. Recordemos un
poco: algunos elementos tienen isótopos, lo que significa que
poseen igual número de protones, pero distinto número de
neutrones. En ese caso, los isótopos de un elemento difieren en
su número másico. En las tablas periódicas “oficiales”, el número másico corresponde a un “promedio pesado” que considera
la abundancia relativa de cada uno de los isótopos en la Naturaleza. Por ejemplo, en el caso del carbono los isótopos más
abundantes son el C12 (98,89%) y el C13 (1,11%) (el C14 es muy
escaso). De manera que se puede calcular:
12 . 98,89/100 + 13 . 1,11/100 = 12,0111 (que es el valor que
aparece en las tablas).
b) Dado lo poco que “aportan” los electrones, podemos decir que
los “pesos atómicos” del cobre y sus iones son prácticamente
iguales.
c) Sería correcta, ya que sus masas atómicas son prácticamente
iguales.
7
a) El símbolo de la plata es Ag, que viene de argentum (nombre en
latín de la plata). De hecho, nuestro país se llama así porque a la
llegada de los colonizadores españoles se pensó que el territorio
estaba repleto de plata. Si bien ese no fue su nombre original, finalmente se lo llamó Argentina en honor a este hecho. Por esa
misma razón, se denominó así al Río de la Plata.
b) Los nombres de científicos: mendelevio, einstenio, curio, bohrio,
etcétera. Los nombres de continentes: europio, americio. Los
nombres de planetas: uranio, neptunio, plutonio.
Página 86
El contraejemplo de la regla es el hidrógeno: se encuentra totalmente a la izquierda de la tabla periódica, y sin embargo es un
no metal.
Página 87
Otras “inversiones”: argón (Ar) y potasio (K) – cobalto (Co) y níquel (Ni) – torio (Th) y protactinio (Pa) – uranio (U) y neptunio
(Np) – plutonio (Pu) y americio (Am).
Dado que el número atómico es el criterio por el cual están ordenados, sería ilógico que hubiera “inversiones”. De hecho, no
las hay.
Página 88
8
a) Germanio.
b) Arsénico.
c) Oro, plata y platino. Su costo y denominación, en general tienen
relación con su escasez y su aspecto llamativo.
d) Kryptón.
e) Selenio.
f) Eso se cumple siempre que el número másico NO sea el doble
del número atómico, como para el hidrógeno (no tiene neutrones), el litio y el berilio. Sí lo es para el carbono, el oxígeno y el
nitrógeno.
9
Partícula subatómica
Electrón
Protón
Neutrón
Propiedad
Carga
Masa
1-
0,00054858 uma
1+
1 uma
Ninguna
1 uma
Elemento 1
Elemento 2
Nombre
Níquel
Cloro
Símbolo
Ni
Cl
Número atómico
28
17
Número másico
58,7
35,5
Brillo metálico
Sí
No
Conductor de electricidad
Sí
No
10
a) Como consecuencia del escaso conocimiento que tenían los
alquimistas sobre la composición de la materia, poco pudieron
hacer para transformarla en otra cosa. Su conocimiento estaba
muy basado en ideas más “místicas” que científicas. Además, sus
técnicas de análisis eran primitivas, y por esa razón les resultaba
difícil obtener resultados “reproducibles” e identificar con claridad las sustancias con las que trabajaban.
23
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b) Querían conseguir oro, porque el oro era muy valioso. Si lograban
obtenerlo a partir de otro material, tendrían una manera de hacerse ricos de inmediato. Las formas convencionales de encontrar
oro son: la búsqueda de pequeñas pepitas en los cauces de los
ríos o la excavación en minas.
c) A mediados del siglo xx, se supo que las partículas alfa eran núcleos
de helio (He), constituidas por dos protones y dos neutrones, con
dos cargas positivas. Estas partículas, al chocar con el núcleo de otro
átomo, podían combinarse dando nuevos núcleos y, en consecuencia, elementos distintos. A esto se lo llamó “reacción nuclear”, y es
una forma de convertir un elemento en otro. Pero para hacer esto,
hacen falta herramientas muy sofisticadas que en la actualidad son
carísimas: a pesar del alto valor que tiene el oro, el procedimiento
para producirlo sería tan oneroso, que no valdría la pena.
11
a) La palabra es “halógeno”, que significa “que produce sal” o “que for-
ma sal”. Las lámparas halógenas están compuestas por estos gases
con estos elementos, que son el cloro, el bromo, el flúor y el iodo.
b) Pertenecen al grupo VIII A.
12
Lo fundamental de esta actividad es que entiendan que hay elementos
cuyo nombre es el de una persona, de un lugar, u otras variantes. Además, que para asignar el símbolo, hace falta saber si ese símbolo existe
o no, y que en general, se prefieren los símbolos de una sola letra.
Página 89
13
a) La información puede conseguirse por Internet, en los sitios oficiales
de las empresas concesionarias y en los del gobierno.
b) La radiactividad se emplea con fines médicos, como ciertas terapias en trastornos de la glándula tiroides, herramientas de diagnóstico, etcétera.
5. Los materiales frente a la electricidad (92-105)
Página 96
Vestimenta y calzado aislantes (de goma, por ejemplo). Las
herramientas también deben estar recubiertas de material
aislante, como plástico en las empuñaduras.
Porque estos materiales son buenos aislantes, e impiden que
se escapen las cargas eléctricas y “nos dé corriente”.
Página 97
3
a) Al tocar con la regla la bolita de papel metalizado, los electrones
que fueron atrapados por la regla al ser frotada pasan al electroscopio. En las tiras metálicas, estos electrones se desplazan
fácilmente y se distribuyen a lo largo de las hojas. Luego, al quedar ambas hojas cargadas del mismo modo, se rechazan.
b) El electroscopio se descarga, porque el exceso de electrones
pasa a tierra a través del cuerpo humano. Las hojas, entonces,
vuelven a su estado inicial.
c) Cuanto mayor es la carga de la regla, mayor es la separación de
las hojitas.
Página 101
4
a) La diferencia principal es que hoy se conoce la naturaleza de la
electricidad, que podemos definir a partir de la estructura atómica de la materia.
b) Por ejemplo, a los trabajos de Franklin.
d) Como un “flujo de electrones”.
5
a) En los átomos de un material aislante, como el plástico, los electrones están fuertemente ligados y no se desplazan con facilidad; entonces, cuando el plástico recibe una carga eléctrica la
retiene en el lugar donde fue introducida. Por esa razón, decimos que estos materiales no conducen la electricidad y los
llamamos “aislantes”.
b) Por ejemplo, los mangos de las pinzas y de los destornilladores
“buscapolo”.
6
a) No se calientan porque, al no ser polares, no giran al cambiar el
sentido del campo eléctrico.
b) El plato no se calienta en forma directa, pero los alimentos que
contiene le transmiten calor.
Página 102
7
a) Verdadero.
b) Falso. Los neutrones no tienen carga.
c) Verdadero. Salvo cuando se trata de iones.
d) Verdadero. Salvo cuando se trata de iones.
e) Falso. Se repelen.
f) Verdadero. Las cargas iguales siempre se repelen.
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Página 93
1
a) Su hipótesis era que los rayos son descargas eléctricas. La puso
a prueba mediante el experimento del barrilete.
b) Se espera que los alumnos puedan identificar la ley de gravitación universal como típico ejemplo de estas características.
c) Hay muchísimos aparatos que se basan en un descubrimiento científico previo. Pero también existen casos inversos, como la máquina
de vapor, que fue utilizada para el desarrollo de la termodinámica.
d) Se esperaría que los alumnos puedan deducir que un pararrayos
actúa en un radio determinado.
24
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g) Verdadero.
h) Verdadero. Hay una transferencia de electrones.
i) Falso. Se “acomodan” las cargas preexistentes.
j) Verdadero. Es la llamada “electrización por contacto”.
k) Verdadero.
l) Verdadero.
m) Falso. Las cargas se distribuyen en su superficie.
n) Falso. En las puntas la concentración de cargas es mayor, por el
“efecto de puntas”.
ñ) Falso. Se trasladan con gran facilidad.
o) Verdadero.
p) Verdadero.
q) Verdadero.
r) Verdadero.
s) Falso. Apunta hacia “adentro”.
8
a) La esfera cargada en forma positiva inducirá una carga negativa
y de igual magnitud en la superficie interna del cubo, y la exterior quedará igualmente cargada, pero positiva.
b) Mediante electrización por inducción.
10
Al frotar el medio de la varilla, esta no atrae papelitos. El vidrio es un
aislante, y las cargas tienen muy poco movimiento. Si se frota solo el
centro de la varilla, los extremos permanecen neutros y no atraen los
papelitos; para que ello ocurra se debe frotar el extremo de la varilla.
Página 103
11
Se acumula en las zonas cargadas del papel, porque el tóner y el papel
están cargados con cargas eléctricas de signos contrarios.
12
Los espacios en blanco corresponden a las gotitas desviadas por el
campo eléctrico, que nunca llegan al papel.
6. La corriente eléctrica (106-123)
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
Página 107
1
a) Además de la lámpara incandescente, inventó el fonógrafo, comercializó la primera película de celuloide de 35 mm y sentó el
precedente de las primeras válvulas de radio.
b) Actualmente, los filamentos están hechos de un metal llamado
tungsteno, recubierto de calcio y magnesio.
c) Tanto el tomacorriente como la pila aportan una energía necesaria para que la lamparita se encienda. Dicha energía es la corriente
eléctrica.
d) Generar calor, hacer funcionar cualquier equipo de música o televisión. Sirve para hacer funcionar computadoras, ventiladores,
teléfonos celulares, etcétera.
e) Porque las corrientes de gran intensidad, si pasan por nuestro
cuerpo, resultan dañinas. Pueden producir quemaduras o lesiones mucho más graves, incluyendo la muerte.
Página 109
Si la pila se agota, hay que cambiarla por una nueva. Sin embargo, existen algunas pilas que son recargables. Eso quiere decir
que si les aplicamos una diferencia de potencial con otra fuente
(como la que viene de un tomacorriente o un transformador),
se puede recuperar la diferencia de potencial que tenían cuando
eran nuevas.
Página 110
André-Marie Ampère formuló la ley sobre el electromagnetismo, a partir de las experiencias de Oersted, y describió matemáticamente la fuerza magnética existente entre dos corrientes eléctricas. Alessandro Volta fue el inventor de la primera
pila, una superposición de placas de metal (de cobre y cinc)
alternadas con paños húmedos, capaz de suministrar una corriente eléctrica continua.
Página 111
3
a) El multímetro mide en ohmios, en voltios y en amperios, con sus
múltiplos y submúltiplos.
b) Los ohmios corresponden a las resistencias, los voltios, a los voltajes (diferencias de potencial) y los amperios, a las intensidades de
corriente.
c) Esto dependerá del modelo del multímetro disponible. (A veces
la indicación del error no viene en el aparato en sí, sino en el
estuche).
Página 113
La idea es que los alumnos puedan advertir que, como al quemarse una lamparita de una casa, las demás pueden continuar
funcionando, las resistencias del circuito eléctrico de una vivienda no están conectadas en serie, sino en paralelo.
Página 115
4
a) La intensidad de corriente es la misma en todas las resistencias.
b) La intensidad aumenta a 10 A.
5
a) En ambos casos, la diferencia de potencial es 18 V.
b) A menor resistencia, mayor intensidad de corriente. Dicha corriente será de 54 A. La resistencia equivalente debe ser inferior
que la menor de todas las resistencias en paralelo.
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Página 116
James Watt contribuyó a diseñar máquinas de vapor más eficientes, y fue el inventor de la unidad “caballos de potencia”.
Página 117
El esquema que hará cada alumno dependerá de su casa en
particular, pero se espera que cumpla con algunas características básicas. Deben estar representados los cables, los interruptores, los tomacorrientes y algún tipo de resistencia, como
lamparitas. Lo fundamental es que los cables y tomacorrientes
no estén en serie, sino en paralelo.
Porque de esta manera, si se daña un camino del circuito, el
resto sigue funcionando. Además, la resistencia equivalente
a la de todos los aparatos conectados es inferior a la más
pequeña de todas ellas y la corriente circula con mayor
facilidad.
Página 119
7
a) Siglo xix (salvo la pila voltaica, que pertenece al último año del
siglo xviii).
b) Se trata de descubrimientos encadenados, de manera que
cada uno contribuyó al siguiente.
8
a)
b)
c)
d)
0,042 $/kWh.
Sí, influye, porque a mayor tiempo más kWh se consumen.
A mayor potencia, mayor consumo.
Una es minimizar la potencia de los artefactos; la otra, mantenerlos encendidos durante el menor tiempo posible.
Página 120
9
a) Electrones; conductor.
b) Diferencia de potencial.
c) Pilas; electricidad.
d) Intensidad de la corriente eléctrica; diferencia de potencial; resistencia.
e) Temperatura; efecto Joule.
10
a) R1 y R2 están en paralelo. Para reemplazarlas por una única
resistencia, esta debería ser de 2,5 Ω.
b) Sería una única resistencia de 7,5 Ω.
11
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Verdadero.
Falso. Son buenos aislantes.
Verdadero.
Falso. Tiene igual número de electrones que de protones.
Verdadero.
Falso. Es directamente proporcional.
Falso. Es inversamente proporcional.
Verdadero.
Verdadero.
Verdadero.
13
A partir de la ley de Ohm, ΔV = R, vemos que si se duplica el voltaje y se mantiene la resistencia constante, se duplica la corriente.
Mientras que si el voltaje permanece constante o se divide la resistencia por dos, la corriente se duplica.
14
a) Faraday nació en 1791 y se dedicó al estudio de la electricidad.
Entre otras cosas, fue un excelente químico analítico, responsable de aislar por primera vez al benceno, y de caracterizar la
composición de ciertas sales empleando corrientes eléctricas
(procedimiento que él denominó “electrólisis”).
Página 121
15
a) Son sustancias cancerígenas.
b) Estos metales contaminan aguas y suelos, animales y alimentos, y luego pueden llegar al hombre.
c) En Internet se consigue bastante información sobre este tema,
por ejemplo en la página http://www.alihuen.org.ar/informacion-en-general/informacion-sobre-pilas-y-baterias.html
d) Por ley nacional 24.051 (sancionada en 1991 y promulgada en
1992) las pilas se consideran residuos peligrosos, altamente
contaminantes, por lo que su manipulación en grandes cantidades debe efectuarse ateniéndose a la Ley de Residuos Peligrosos. La normativa exige la inscripción en un registro de los
generadores y transportadores además de fijar las sanciones
económicas y penales para quienes hayan contaminado de
modo peligroso la salud, el suelo, el agua, la atmósfera o el
ambiente en general. Según el caso, las penas incluyen desde
un mes hasta 25 años de reclusión.
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6
a) La resistencia equivalente a R1 y R2 es Req = 0,8 Ω.
b) La resistencia total sería RT = 3,8 Ω.
c) La intensidad de corriente sería i = 2,63 A.
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7. Magnetismo y materia (124-139)
Página 125
1
a) Los imanes no ejercen su acción sobre todos los metales sino,
de modo muy particular, sobre el hierro. Sin embargo, como se
verá a lo largo del capítulo, también actúan débilmente sobre
algunos otros metales.
b) La “piedra imán” es, efectivamente, una roca de imán natural.
En el capítulo se explicará cómo pueden conseguirse imanes
“artificiales”, es decir que no se encuentran en la Naturaleza sino
que son fabricados por el hombre.
c) Las ideas de los imanes con “espíritus”, de los imanes “vivos” y
otras semejantes pueden haber tenido alguna aceptación en
épocas en las que se desconocía cómo actuaban los imanes,
pero no tienen el menor sentido para la ciencia actual.
Página 126
Los polos de los imanes están localizados en partes distintas.
Página 127
Las heladeras suelen tener un imán que cierra la puerta. Este
imán puede estar ubicado en el marco de la puerta o en el del
gabinete.
Página 131
4
a) El campo de un imán en herradura corresponde a la figura B. El
campo de un imán recto, a la figura 1. El dibujo restante corresponde a la figura C.
b) La observación de las figuras revela que hay zonas en las que las
líneas de campo están más juntas, y otras zonas en las que están más espaciadas. Las primeras corresponden a las partes en las
cuales el campo es más intenso, y las segundas, a aquellas donde
el campo es más débil.
c) Al observar cada espectro magnético, se ve que las limaduras se
concentran en las cercanías de los polos, porque precisamente allí
el campo es más fuerte.
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Página 132
A diferencia de los planteos de Gilbert o de Faraday, las explicaciones de Sócrates y Tales no eran científicas, pues incorporaban la acción de “duendes” y otras ideas fantasiosas.
Página 135
5
a) Ante el campo magnético terrestre, las pequeñas partículas de
hierro contenidas en las células nerviosas de un ave migratoria se
“orientan”.
b) El fenómeno puede compararse con la experiencia con las limaduras de hierro presentada en este capítulo.
c) No es del todo correcto, porque la vara en sí no se mueve. El que
en realidad se mueve es el brazo del personaje, y la vara amplifica
ese movimiento.
d) Sí, va a haber diferencias en la forma de las líneas de fuerza, porque la zona de fracturas provoca desviaciones en las líneas del
campo magnético terrestre.
Página 136
6
a) Verdadero. En ambas situaciones serían polos diferentes.
b) Verdadero. La ubicación de los polos depende de si están sobre
un imán en herradura, en barra, etcétera.
c) Falso. No es seguro, porque también podrían ser dos polos “s”.
d) Verdadero. Así lo propone el modelo actual del magnetismo.
e) Falso. Al colocar un objeto de hierro en ese lugar, si hay un campo
magnético, aparecerá una fuerza.
f) Falso. La fuerza en este caso es electrostática.
g) Falso. La temperatura de Curie del níquel es de 350 grados y la del
cobalto es de 1 100 grados.
h) Verdadero. Tiene en cuenta la rotación sobre sí mismo y el desplazamiento alrededor de los protones.
7
a) A un imán en herradura y a uno circular.
b) Las filas que forman las limaduras, y que se distribuyen de un polo
al otro, representan las líneas del campo magnético.
c) Las limaduras se concentran en las cercanías de los polos porque
en esa zona el campo magnético es más fuerte.
d) Sí, se puede. En las zonas donde el campo es más intenso, las líneas están más juntas, y donde el campo es más débil, las líneas
están más espaciadas.
8
a) Por ejemplo, se liberó a la paloma para que realizara un trayecto
habitual y se evaluó si lograba orientarse o no.
b) Seguramente afectó su capacidad de orientación, y la paloma no
realizó el trayecto esperado.
c) La información proporcionada por los resultados de la experiencia permite comprender que el campo magnético es fundamental
para la capacidad de orientación de la paloma.
d) La hipótesis del campo magnético terrestre resultó corroborada
por esta experiencia; asimismo, quedó descartada la influencia del
olfato en la capacidad de las palomas para orientarse.
9
a) Falso. No es la región, sino lo que la llena.
b) Verdadero.
c) Verdadero. Esa es una forma de poner en evidencia el campo
magnético.
d) Verdadero. El espacio cambia sus propiedades cuando hay un
campo que lo llena.
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e) Falso. Las limaduras permiten visualizar el campo, pero no son el
campo.
f) Verdadero.
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10
Con dos preguntas podría ser suficiente: una que se refiera a si participan imanes u objetos de hierro, y otra que se refiera a la participación
de objetos hechos de materiales que conducen o no la electricidad.
11
a) A la inducción magnética del imán sobre las chinches.
b) No son de bronce, sino de hierro o de acero pintados con el color
del bronce. Por eso son atraídas por el imán.
c) Las chinches quedan pegadas a causa del fenómeno de “magnetismo remanente”.
d) Sí, tiene razón, porque se trata de una interacción.
e) No, no tiene razón. Es imposible separar un polo del otro.
f) Convendría llevar un imán. Así, por lo menos, se aseguraría de
que no son de hierro ni de acero.
8. Aplicaciones del magnetismo (140-155)
Página 141
1
a) Durante la lectura del capítulo quedará claro que sí, que es posible construir un imán que funcione con la electricidad.
b) El tren de levitación magnética mostrado en la historieta debe dar
a los pasajeros la impresión de que flota, debido a que no viaja
apoyado en una vía, sino “en el aire”, sostenido por la acción de
imanes que se repelen.
c) La brújula es un instrumento que permite conocer los puntos
cardinales. Como se verá en el capítulo, funciona gracias a la interacción entre una aguja imantada y el campo magnético terrestre.
Su origen es fuente de discusión; probablemente haya sido inventada por los chinos hace casi mil años.
d) La brújula tiene un imán, y este posee dos polos. Uno de ellos señala
al Norte y el otro, al Sur. En consecuencia, los que tienen razón son
los que opinan que la brújula señala tanto al Norte como al Sur.
e) Como la brújula indica dónde está el Norte y dónde, el Sur, es perfectamente posible deducir dónde se encuentran el Este y el Oeste.
imán sobre una lámina de madera que flota en el agua en la figura
de la página 143. La brújula construida con una aguja magnética que
cuelga de un hilo de seda es semejante al modelo de la página 142.
c) En los textos se mencionan opiniones contradictorias respecto del
uso de la brújula para la navegación, y respecto del origen europeo
o chino de esta.
Página 143
3
a) Los árabes construyeron sus brújulas con una lámina de madera,
un imán, agua y un recipiente que no era de hierro ni de acero. El
imán lo apoyaban sobre la lámina de madera que flotaba, y creían
que el movimiento se debía a la acción de espíritus invisibles.
b) Porque si el recipiente hubiese sido de hierro, habría afectado las
indicaciones del imán.
c) A diferencia de lo que ocurrió con los árabes y otros pueblos de la
Antigüedad, el modelo de Gilbert del magnetismo fue el primero
que se basó en consideraciones científicas.
d) Sí, es bastante frecuente, porque es una consecuencia de la permanente discusión propia de la actividad científica.
6
Si en un arrollamiento la corriente circula al revés que en el otro, los
polos que se forman en cada uno están invertidos. Por eso, al enfrentar un arrollamiento con el otro, estos se atraen (hay atracción
si los polos son diferentes), como ocurre en la figura B. Cuando en
ambos la corriente circula en el mismo sentido, los arrollamientos se
rechazan (figura A).
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7
No, porque no sabemos a qué polo corresponde cada parte de la
“brújula”.
8
Se rechazarían, porque corresponden a “polos” iguales.
9
a) Verdadero. Ese es el modelo explicativo propuesto por Gilbert,
vigente en la actualidad.
b) Falso. El inicio de la investigación científica sobre la relación entre
© Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723
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4
a) Contar con brújulas les proporcionaba notables ventajas sobre
otros marinos, por lo cual preferían no hacer pública la razón de
esa ventaja.
b) El “pez” que flota en un tazón con agua puede compararse con el
Página 151
5
a) La figuras A, B y C de los campos magnéticos se corresponden
con las figuras A, C y B de los conductores.
b) No, las limaduras solo son un recurso para visualizar la forma del
campo, pero no son el campo.
c) De esa manera las limaduras se acomodan y “copian” al campo lo
más fielmente posible.
d) En la figura 1, las líneas del campo son circulares.
e) Los espectros de campos magnéticos mostrados en las figuras B y C
presentan una gran semejanza con el espectro de un imán en barra.
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c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
el magnetismo y la electricidad corresponde al descubrimiento
de Oersted en 1820.
Falso. La inclinación aparece en aquellos lugares en los que se está
más cerca de un polo magnético que del otro.
Falso. Algunos especialistas opinan que la brújula apareció en
Europa como un invento original, pero otros argumentan que la
llevó Marco Polo desde Oriente.
Verdadero. El primero que propuso un modelo científico para explicar el comportamiento de la brújula fue Gilbert, en 1600.
Verdadero. Los viajes de Magallanes y Elcano son dos ejemplos.
Falso. Los estudios muestran que el campo geomagnético ha invertido su polaridad por lo menos 170 veces en los pasados 100
millones de años. La posición de cada polo, además, cambia levemente cada año.
Verdadero. Si se aumenta el número de vueltas del cable, el campo magnético generado por el electroimán es mayor.
Falso. Las líneas del campo geomagnético que rodean a la Tierra
pueden compararse con las líneas de un gigantesco imán en barra
colocado en el interior del planeta.
Falso. Para que un electroimán funcione, la electricidad debe estar
en movimiento.
10
En primer lugar, los alumnos deberían informarse sobre quiénes fueron
los olmecas, dónde y cuándo vivieron, etc. Sería conveniente que le
dieran un valor “relativo” a la noticia, porque en ella se aclara que se
trata de “teorías”. Entonces, esta información podría integrarse en una
nota de carácter más general, que muestre las diferentes teorías sobre
el origen de la brújula.
b) La actitud de Oersted durante el desarrollo de la experiencia es
la de un científico alerta a todo lo que va ocurriendo mientras
trabaja. Hay que tener en cuenta que el tema de la relación entre
el magnetismo y la electricidad era una preocupación para los
investigadores de esa época.
c) Oersted estaba de algún modo “preparado” para lo que podía
llegar a presentársele, por eso no sorprende que la desviación de
la brújula no le haya pasado inadvertida.
Página 153
12
Sin la brújula, los marinos no habrían sabido cómo orientarse después de estar muchos días mar adentro y sin poder ver las costas
como referencia.
13
a) La primera pregunta debería referirse al tipo de metal con el que
están hechos los objetos, porque solo si son de acero o de hierro
las grúas podrían levantarlos. Para una segunda pregunta podría
considerarse que los objetos son efectivamente de esos materiales, y entonces habría que preguntar sobre sus pesos. La respuesta
es necesaria para determinar, entre otras cosas, la potencia del
electroimán de la grúa.
14
El Maglev mostrado en el esquema “flota” porque la corriente circula
por el electroimán y produce una fuerza de repulsión con los imanes
instalados en los vagones. Para conseguirlo, la corriente circula de manera tal que los polos enfrentados del electroimán y de los imanes sean
del mismo nombre (“n” o “s”).
11
a) Probablemente fue consecuencia de la “búsqueda” de una explicación para algún fenómeno.
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9. Fuerzas y campos (156-173)
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1
a) No se cumpliría su sueño porque, aunque pesara menos, la cantidad de materia de la señora no variaría.
b) Sí, podría darse esa situación. Por ejemplo, si un objeto se encuentra en el espacio lejos de cualquier planeta, la atracción de los astros carece de relevancia, y entonces el objeto no tiene “peso”.
c) Como el valor del peso depende del astro en el que nos encontramos, e incluso puede ser igual a cero, no es una propiedad de
cada cuerpo.
d) A que la caída de la maceta se debe a la atracción de la gravedad
terrestre. La gravedad existe en otros planetas, en la Luna, en el Sol
y en los demás astros, aunque su valor es distinto en cada uno.
Página 158
Las situaciones pueden ser de lo más diversas. Un ejemplo de
curvar un objeto podría ser arquear una rama. El estiramiento
podría ocurrir en un elástico, etcétera.
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3
a) Las cuatro opciones surgen de considerar las distintas combinaciones en los caminos del esquema.
b) En la situación A, la fuerza modifica el estado de movimiento
del cuerpo, pues la nave aumenta su velocidad. En la situación B,
como la pared no llega a desplazarse, la fuerza que hace la escalera sobre ella tiende a modificar su estado de reposo.
c) “Modificar” es “cambiar”, introducir una variación. Cuando se dice
“tender a modificar” se intenta señalar que el cambio no se rea-
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4
a y b) Para hacer el esquema e indicar los vectores hay que tener
en cuenta las formas de representación explicadas en las páginas 160 y 164.
c) Para potenciar sus efectos, lo ideal sería que las fuerzas no difieran en dirección ni en sentido. Es posible que, en la realidad, las
fuerzas hayan tenido diferencias en la intensidad debido a que el
esfuerzo de cada hombre puede haber sido distinto.
d) Para obtener la resultante hay que tener en cuenta lo explicado
en la página 164.
e) Sí, es cierto. Es como si las fuerzas se aplicaran “en cuotas”, pero la
totalidad de la energía puesta en juego sería la misma.
f) Uno es vertical hacia abajo y el otro, vertical hacia arriba. Los dos
tienen la misma intensidad.
g) Porque al hacer fuerza hacia abajo uno puede “ayudarse” con su
propio peso, es decir, puede aprovechar la gravedad.
h) Los vectores representan las fuerzas en juego: el peso de la piedra
y la fuerza que hace el hombre.
i) Todos ellos se utilizan en muchas situaciones. Unos pocos ejemplos: los planos inclinados se usan para subir objetos a la parte
posterior de un camión; las poleas, para correr cortinados y para
levantar distintos tipos de objetos; las palancas, para abrir tapas
“resistentes” en latas de pintura.
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Si se coloca un borde filoso en la escalera, aumenta la relación fuerza/
superficie, y en consecuencia también lo hace la presión que ejerce la
escalera sobre la pared.
Página 168
El malestar se debe, en parte, a que el cuerpo está “acostumbrado” a
compensar la presión atmosférica de la superficie. Al subir a la montaña, la presión atmosférica desciende, y nuestro cuerpo acusa recibo
de ese cambio. Además, también influye el hecho de que a mayor
altura, es menor la cantidad de oxígeno en el aire.
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6
a) Verdadero. Se trata en ambos casos de la fuerza producida por la
interacción gravitatoria.
b) Falso. A lo largo de este capítulo y de otros anteriores, se ha explicado que hay fuerzas que pueden aparecer a distancia, es decir,
sin ponerse en contacto con el cuerpo.
c) Verdadero. En este caso, el hilo solo es un “intermediario” entre el
objeto y la mano de la persona que está tirando.
d) Falso. La masa de un cuerpo permanece invariable tanto si el cuerpo se encuentra en el espacio, como en la Tierra o en cualquier
otro planeta.
e) Falso. Aunque es cierto que tienen sentidos opuestos, la acción y
la reacción siempre están aplicadas sobre cuerpos distintos.
f) Verdadero. En esos planetas la gravedad es mayor.
g) Falso. Como la Tierra no es exactamente esférica, la distancia entre esa persona y el centro de la Tierra varía levemente según el
lugar. Entonces, su peso es algo mayor en los lugares en que el
planeta está más “aplastado” (el Polo Sur) y un poco menor en
donde está “alargado” (el Ecuador). Además, podemos considerar
lo que ocurre si se está sobre una montaña o en un valle.
7
a) Para que la representación no quede demasiado grande, puede
considerarse que cada centímetro de longitud de los vectores representa 3 N. De ese modo, los tres vectores correspondientes a
2.º “A” quedarían de 14 cm, 12 cm y 9 cm, respectivamente. Los
de 2.º “B” deberían tener sentido opuesto a los anteriores, y sus
longitudes serían de 10 cm, 13 cm y 15 cm.
b) Como todos los vectores están en la misma dirección, la intensidad de la fuerza resultante se obtiene sumando todos los que
tienen un mismo sentido y restando todos los que tienen sentido
opuesto. O sea: 114 N - 105 N = 9 N.
c) La dirección de la resultante es la de la soga. El sentido de la resultante será el de los vectores cuya suma fue mayor. De acuerdo
con lo anterior, la longitud de la resultante debiera ser de 3 cm.
d) Como 1 kilogramo fuerza equivale a 10 N, entonces las fuerzas
serían de: 4,2 kgf; 3,6 kgf ; 2,7 kgf ; 3 kgf; 3,9 kgf ; 4,5 kgf y 0,9 kgf.
8
a) Si el bloque se apoyara sobre la cara de 12 cm2, la presión sería
mayor porque es inversamente proporcional a la superficie de
apoyo. En este caso, sería exactamente el doble.
b) Si el bloque se apoyara sobre la cara de 48 cm2, la presión sería
menor por la misma razón. Al aumentar la superficie de apoyo, la
presión disminuye. En este caso, sería exactamente la mitad que
la presión para 24 cm2.
9
a) La presión que el cilindro ejerce sobre el piso es 76 N/1,9 m2. El
resultado es 40 N/m2, que es equivalente a 40 Pa.
b) El objeto de madera tiene un peso de 19 N, con lo cual el conjunto pesa 95 N. Cuando se apoya el objeto sobre el cilindro, la
presión sobre el piso es: 95 N/1,9 m2. El resultado es 50 N/m2, equivalente a 50 Pa.
10
Para escribir la nota seguramente habría que seguir buscando información, pero la que se incluye aquí puede ser un punto de partida
para explicar sintéticamente qué es la inercia, a qué se llama masa y
cómo se relaciona esta con las fuerzas, y qué significan acción y reacción. Todos estos temas han sido tratados en este capítulo. En la nota
también habría que mencionar que las ideas de Newton actualmente
han dejado de tener validez en ciertas situaciones, en las que han sido
reemplazadas por las de Einstein y otros científicos.
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liza, pero que estaría próximo a efectuarse. En la situación de la
escalera, por ejemplo, si la fuerza creciera suficientemente, podría
ocasionar el derrumbe de la pared.
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11
Dos definiciones posibles podrían ser:
El peso de un cuerpo es el resultado de la interacción que se manifiesta entre ese cuerpo y el planeta en el que se encuentra, es decir, de la
gravedad. Se trata de una fuerza. Por el contrario, la masa de un cuerpo es una medida de su inercia, o sea, de la mayor o menor resistencia
del cuerpo a cambiar el estado de movimiento o de reposo. Se trata
de una medida de cantidad de materia.
12
a) El consejo de ambos podría ser el siguiente: si la lámina dura tiene
mayor o igual superficie que la base del armario, podemos estar
seguros de que la cerámica resistirá, porque en esos casos la presión sobre el piso será menor o igual, respectivamente, a la que
hacía el armario sin la lámina. En cambio, no sería conveniente
arriesgarse poniendo una lámina de superficie menor, porque en
ese caso la presión sería mayor.
13
Cuando una persona está sumergida, la presión que se ejerce sobre
ella es la suma de la presión atmosférica más la presión de la columna
de agua que tiene encima. Cuanto mayor sea la profundidad, más
grande será la presión de la columna de agua. A ello se deben las
molestias en los oídos, que son efectivamente órganos muy sensibles
a los cambios de presión.
14
El agua que arroja uno de los extremos del aspersor sale en un sentido
(acción) y el aspersor se mueve en sentido opuesto (reacción). En el
otro extremo del aspersor sucede lo mismo, y ambos efectos se potencian, provocando la rotación del aparato.
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Prácticas de laboratorio (174-192)
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Práctica 1
a) La temperatura permanece constante durante los cambios de estado. El primero corresponde al punto de fusión, y el segundo, al
punto de ebullición.
b) No dependen de la cantidad de materia, sino de su composición.
Se trata de propiedades intensivas.
c) El comportamiento en líneas generales habría sido el mismo, pero
las temperaturas de fusión y ebullición serían distintas.
c) Tiene tres componentes: acetona y ácido acético disuelto en agua.
d) La tercera fracción corresponde al ácido acético (la primera, a la
acetona, y la segunda, al agua en que estaba disuelto el ácido acético del vinagre).
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Práctica 2
a) y b) Significa que algún gas que estaba disuelto en el agua, al bajar la
presión se vuelve insoluble y por eso se “separa” del líquido.
c) Sí, también ocurre.
d) Porque a mayor altura, menor presión atmosférica. Y a menor
presión, menor temperatura de ebullición.
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Práctica 6
El modelo más adecuado es el de la derecha, porque refleja que la
materia está compuesta en una gran proporción por espacios vacíos.
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Práctica 3
a) Si el alcohol comercial es de 95% m/v, luego, para preparar 500
ml de una solución 6% m/v, se deben tomar 31,58 ml de alcohol
comercial, y llevar a 500 ml con agua destilada en un recipiente
calibrado, como un matraz aforado.
b) Se toman 73,68 ml de alcohol comercial y se llevan a 100 ml con
agua destilada.
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Práctica 4
b) La temperatura de la primera fracción es menor que la de las
demás. Mientras destila la acetona, la temperatura permanece
constante.
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Práctica 5
Al mezclar la solución azul-verdosa con la roja, se neutralizan. El color
debería ser parecido al del “indicador” sin agregarle nada.
Página 181
Práctica 7
En el paso 3 se detecta la plata, y en el paso 5 se detecta el cobre.
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Práctica 8
Podría emplearse la sopapa junto a un plato de loza o de madera,
forrado con papel de aluminio.
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Práctica 9
2.º La regla de plástico, electrizada por frotamiento y con carga negativa, induce una carga del mismo signo en la esferita de telgopor,
y la atrae.
3.º Cuando se ponen en contacto la regla con la esferita, esta se carga
con electricidad del mismo signo que la de la regla (negativa en
este caso), y se rechazan.
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Práctica 11
2.º La lamparita debería encenderse, quizá con una luz tenue (si la
pila chica es de 1,5 V).
3.º Al accionarse el interruptor, el circuito se “cierra” y la corriente circula de un polo a otro de la pila, pasando por el filamento de la
lamparita.
4.º Al usar la pila grande (3 V), la intensidad de la lamparita debería
ser mayor. Sin embargo, si el voltaje es demasiado, el filamento
podría sobrecalentarse y cortarse. Eso es lo que ocurre cuando
decimos que una lamparita está “quemada” (el filamento está
cortado).
a) El generador es la pila.
b) La corriente circula por los cables, pasando por el interruptor y la
lamparita.
c) El interruptor.
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Práctica 12
Se genera una diferencia de potencial eléctrico, que origina la corriente que enciende el LED.
Página 187
Práctica 13
a) La pila “seca” genera una diferencia de potencial que produce una
corriente que circula por los cables y enciende la lamparita.
b) Es un medio ácido que permite la reacción química responsable
de la corriente eléctrica generada.
c) Para que la corriente generada sea suficiente para encender la
lamparita.
d) Siempre hay que recordar que la convención dice que la corriente
eléctrica “circula desde el polo positivo hacia el negativo”, como si
las que se mueven fueran las cargas positivas. Sin embargo, sabemos que los que se mueven son los electrones. Por lo tanto, los
electrones circulan en el sentido inverso al que, por convención,
decimos que tiene la corriente.
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Práctica 14
c) Se acumulan más cerca de las zonas donde el campo es más
intenso.
d) No; donde el campo es más intenso las líneas están más cercanas.
Página 189
Práctica 15
a) Porque la presencia de un campo magnético producido por alguno de estos aparatos puede interferir y desviar la orientación de la
brújula.
b) Se puede identificar la dirección Norte-Sur, pero no puede saberse cuál es el Norte y cuál es el Sur.
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Práctica 16
a) Empleando una pieza de hierro más grande, y dando más vueltas
con el cable. También, haciendo pasar por el cable una corriente
más intensa.
b) Se generarían zonas donde la corriente circularía en sentidos contrarios y daría origen a campos opuestos. Estos campos podrían
llegar a “anularse”.
c) Sabiendo que los polos opuestos se atraen y los que son iguales
se repelen.
d) Porque en general, en las brújulas, el polo “n” está pintado. Cuando se acerca el electroimán a la brújula, esta se orienta. La zona
pintada se orientará al electroimán, si lo que acercamos es su
extremo “s”. Si la zona pintada se aleja del electroimán, estamos
acercando la zona “n”.
Página 191
Práctica 17
a) Sí, se comportan de la misma manera.
b) Si hay magnetismo remanente, luego para convertir un trozo de
hierro en un imán hay que envolverlo en un cable conductor y
hacer pasar por este una corriente eléctrica.
c) Depende de si hay magnetismo remanente. Si lo hay, entonces la
brújula se desviará.
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Práctica 18
a) Es una regla de tres simple. Recordar que 1 litro (1 000 ml) es 1 kg
(1 000 g).
b) Si las mediciones fueron correctas, se espera que los valores de
estiramiento se vayan incrementando de modo que el segundo
sea aproximadamente el doble que el primero, el tercero sea el
doble que el segundo, y así sucesivamente.
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Práctica 10
1.º Al acercar los dos péndulos, como ambos se encuentran en estado neutro, no se espera observar ningún movimiento.
3.º y 4.º Dos cuerpos cargados con cargas del mismo signo se repelen. Entonces, al tocar las esferitas con la regla electrizada, ambos
se cargan por contacto con cargas del mismo signo (negativas en
este caso). Al acercar los péndulos las esferitas se rechazan por
estar cargadas con cargas del mismo signo.
5.º Si se cargan los dos péndulos con el tubo de vidrio, el efecto será
similar al anterior: se rechazan ambas esferitas, aunque ahora están cargadas con cargas positivas.
6.º Finalmente, cuando se carga un péndulo con el tubo de vidrio y
el otro con la regla, al acercarlos se rechazan, ya que están cargados con cargas de distinto signo.
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