MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN DE SAN MIGUELITO INSTITUTO RUBIANO CIENCIAS NATURALES TRIMESTRE: 2do LA MATERIA Y LA ENERGÍA Y SUS INTERACCIONES NOVENO GRADO PROFESORAS: Asprilla Yanixa…[email protected]Brown Irma…………[email protected]Ramos Gisselle… [email protected]Valdez Lourdes…[email protected]OCTUBRE DE 2020
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MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN DE SAN … · 2020. 10. 30. · conocimientos, que desarrolles tus habilidades y destrezas, necesarias para la comprensión de las
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Esta guía de aprendizaje te ayudará a que construyas poco a poco tus
conocimientos, que desarrolles tus habilidades y destrezas, necesarias para la
comprensión de las Ciencias Naturales.
El compendio se compone de 3 guías, las cuales te orientarán de qué manera
podrás desarrollar los contenidos de estas.
En esta unidad desarrollarás la habilidad científica de plantear preguntas de
investigación y poder responderlas.
Objetivos Generales:
1. Reconocer cómo la propagación de la energía se da por
propiedades ondulatorias.
2. Explicar, analiza y describe las distintas, teorías de los orígenes del
universo, sistema solar y la vida, como la conocemos hoy
(especies).
Objetivos Específicos :
1. Describir y discutir sobre las diferentes Teorías del Origen de los
Seres Vivos y la Raza Humana.
2. Distinguir la forma en que una onda de Energía se propaga y se
recibe.
3. Construir un modelo que explica la forma en que se produce y
propaga la energía (Sonora ó Lumínica).
4. Representar en modelos los diferentes planetas del sistema solar, y
cómo estos se ubican y clasifican.
Indicadores de Logros :
1. Describe y discute sobre las diferentes Teorías del Origen de los
Seres Vivos y la Raza Humana.
2. Distingue la forma en que una onda de Energía se propaga y se
recibe.
3. Construye un modelo que explica la forma en que se produce y
propaga la energía, según sus características.
4. Representa en modelos los diferentes planetas del sistema solar, y
cómo estos se ubican y clasifican.
GUÍA # 1
Objetivos General
1. Reconocer cómo la propagación de la energía se da por
propiedades ondulatorias.
Objetivos Específicos :
1. Describir y discutir sobre las diferentes Teorías del Origen de los
Seres Vivos y la Raza Humana.
2. Distinguir la forma en que una onda de Energía se propaga y se
recibe
Indicadores de Logros :
1. Describe y discute sobre las diferentes Teorías del Origen de los
Seres Vivos y la Raza Humana. (CREACIONISMO vs.
EVOLUCIONISMO)
2. Distingue la forma en que una onda de Energía se propaga y se
RECIBE (ONDAS MECÁNICAS Y ELECTROMAGNÉTICAS)
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GUIA No. 1
1- LA PROPAGACIÓN DE LA ENERGÍA
OBEDECE A PROPIEDADES
ONDULATORIAS.
INTRODUCCIÓN
LAS ONDAS transmiten Energía que se transforma; EL MOVIMIENTO
OSCILATORIO O VIBRATORIO es todo aquel movimiento de vaivén respecto de
una posición de equilibrio, en el cual las partículas “van y vienen”.
UNA ONDA, es una perturbación que se propaga por el espacio y que es capaz de
TRASPORTAR energía, pero no materia, de un punto a otro….POR EJEMPLO: Cuando
dejamos caer una piedrita en el agua, vemos que se forman ondas de anillos
concéntricos; en la superficie se originó un movimiento oscilatorio, que perite la
transmisión de energía, pero al poner un corcho en el agua, notamos que las
partículas del agua no se desplazan lateralmente, sólo vibran.
PARTES DE UNA ONDA:
En la siguiente figura se observa la representación de una onda, que tiene sus puntos
más altos (CRESTAS) y los más bajos (VALLES); estos representan el
desplazamiento máximo con respecto a una POSICIÓN DE EQUILIBRIO Ó
CENTRO DE OSCILACIÓN.
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1.1. CARATERÍSTICAS DE LAS ONDAS:
1-AMPLITUD (A): es la distancia máxima que alcanza una partícula respecto de su posición de equilibrio; se expresa en unidades de longitud.
2-FRECUENCIA (f): Es la cantidad de oscilaciones que realiza una partícula en un
período determinado. su unidad de medida es el Hertz, que representa la cantidad de oscilaciones en un segundo.
3-LONGITUD DE ONDA : Es la distancia horizontal que recorre la onda en una oscilación; La distancia entre dos CRESTAS Y DOS VALLES adyacentes.
CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS:
Según el medio donde se propagan, la Ondas se clasifican en Ondas Mecánicas y
Ondas Electromagnéticas.
1.2 ONDAS MECÁNICAS:
Son aquellas que requieren de un MEDIO MATERIAL para propagarse
(sólido, líquido ó gaseoso); este medio debe ser ELÁSTICO, ósea que debe
poder VIBRAR….Algunos ejemplos son: EL SONIDO, LAS OLAS DEL MAR,
LAS ONDAS DE UNA CUERDA, LOS RESORTES Y ciertas ONDAS SÍSMICAS.
Las ondas mecánicas se pueden clasificar en:
▪ Ondas transversales (se mueven perpendicularmente a la
dirección de la onda)
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Ejemplo: Una cuerda que se mueve de arriba abajo
▪ Ondas longitudinales (las partículas del medio se desplazan en
una forma paralela a la dirección del movimiento, hacia el mismo
sentido de la dirección del movimiento). Ejemplo: Los Resortes
o springs
EL SONIDO, buen ejemplo de Onda Mecánica:
Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia
con sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación
local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica
o cuasiperiódica.
El sonido es la consecuencia del movimiento vibratorio de un cuerpo. Siempre en
cada producción de sonido hay energía que es transportada; pero debe quedar claro que no se genera movimiento alguno de materia.
LAS CARACTERÍSRICAS DEL SONIDO, son INTENSIDAD, TONO Y TIMBRE Intensidad Permite diferenciar los sonidos como fuertes (intensos) o débiles. La intensidad depende de la amplitud de onda: a mayor amplitud, mayor intensidad del sonido.
Tono
Permite diferenciar los sonidos agudos y graves. El tono está relacionado con la frecuencia de la onda. A mayor frecuencia se obtiene un sonido más agudo y a menor frecuencia un sonido más grave.
Timbre
Pueden ser dos sonidos de igual frecuencia e intensidad emitidos por diferentes instrumentos o voces. Depende de la forma de la onda, ya que los materiales de los que están hechos los cuerpos vibran de modo diferente. Cada persona tiene un timbre de voz diferente
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Algunos CONCEPTOS IMPORTANTES sobre el SONIDO son:
- LA REFLEXIÓN DEL SONIDO consiste en en cambio del sentido que experimenta una onda cuando choca con un obstáculo. Al REFLEJARSE LAS ONDAS puede producir ECO Y REVERBERACIÓN.
- UNA ONDA SE REFRACTA, cuando se transmite de un medio a otro diferente, cambiando su dirección y su rapidez de propagación. En el aire las ondas se REFRACTAN porque no es homogéneo.
- UNA ONDA SE DIFRACTA, cuando es capaz de bordear un obstáculo o una rendija y seguir propagándose.
- LA INTERFERENCIA se da cuando se SUPERPONEN DIFERENTES ONDAS…Valle con valle y cresta con cresta es I. constructiva…valle con cresta es I. destructiva
- La FRECUENCIA NATURAL es la frecuencia característica de un objeto al vibrar.
- LA RESONANCIA ACÚSTICA, sucede si un cuerpo se ve afectado por una fuente sonora, cuya frecuencia de oscilación es igual a la frecuencia natural del cuerpo. (instmtos. de cuerda, tambores)
- En LA TECNOLOGÍA, se usa el SONIDO en la NAVEGACIÓN (SONAR), en la MEDICINA (ecografía, ultrasonidos, musicoterapia)
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1.3. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS :
Qué es Onda electromagnética: Las ondas electromagnéticas son la combinación de ondas en campos eléctricos y magnéticos producidas por cargas en movimiento. Es decir, lo que ondula en las ondas electromagnéticas son los campos eléctricos y magnéticos. La creación de las ondas electromagnéticas se inicia con una partícula cargada. Esta partícula crea un campo eléctrico que ejerce una fuerza sobre otras partículas. Al acelerarse la partícula, oscila en su campo eléctrico, lo que produce un campo magnético. Una vez en movimiento, los campos eléctricos y magnéticos creados por la partícula cargada se auto perpetúan, esto significa, que un campo eléctrico que oscila en función del tiempo producirá un campo magnético y viceversa. Características de las ondas electromagnéticas Las ondas electromagnéticas se caracterizan por:
• No necesitan de un medio material para la propagación: se propagan en medios materiales y en el vacío.
• Resultan de señales electromagnéticas. • Son ondas transversales: la dirección de la propagación es perpendicular a
la dirección de la oscilación. • Son periódicas en el tiempo y el espacio: se repiten las oscilaciones en
intervalos de tiempo iguales. • En el vacío, la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas de
cualquier frecuencia es 3 x 108 m/s. • La longitud de onda es la distancia entre dos picos adyacentes entre las
ondas, que se designa con la letra griega lambda λ. • La frecuencia de una onda es el numero de ciclos por un determinado
tiempo, se expresa en Hertz que significa ciclos por segundo.
Tipos de ondas electromagnéticas Dependiendo de la longitud de onda y de la frecuencia, las ondas electromagnéticas se clasifican en diferentes tipos. Ondas de radio Las ondas de radio se caracterizan por:
• frecuencias entre los 300 gigahertz (GHz) y los 3 kilohertz (kHz); • longitudes de onda entre 1 mm y 100 km; • velocidad de 300 000 km/s.
Se emplean las ondas de radio artificiales en las comunicaciones satelitales y telecomunicaciones, en las transmisiones radiales, en los sistemas de radar y navegación y en as redes computacionales. Las ondas de radio AM usadas en las señales de radio comercial están en el rango de frecuencia entre 540 y 1600 kHz. La abreviación AM se refiere a "amplitud modulada". Por otro lado, las ondas de radio FM están en el rango de frecuencia de 88 a 108 megahertz (MHz), y la abreviación FM se refiere a "frecuencia modulada".
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Las ondas de radio se pueden generar de forma natural por medio de los relámpagos u otros fenómenos astronómicos. Las microondas son ondas electromagnéticas que se caracterizan por:
• frecuencias entre 300 MHz y 300 GHz; • longitudes de onda entre 1 metro y 1 mm; • viajan en el vacío a la velocidad de la luz.
El prefijo "micro" indica que estas ondas son de menor longitud que las ondas de radio. Las microondas también son utilizadas para las transmisiones de televisión y telecomunicaciones, en los teléfonos inalámbricos, en los walkie-talkies, en los hornos de microondas y en los teléfonos celulares. Ondas infrarrojas Las ondas infrarrojas son ondas electromagnéticas que se caracterizan por:
• frecuencias entre 300 GHz y 400 terahertz (THz); • longitudes de onda entre 0,00074 y 1 mm.
Las ondas infrarrojas se pueden clasificar a su vez en:
• el infrarrojo lejano: entre 300 GHz t 30 THz (1 mm a 10 µm) • el infrarrojo medio: entre 30 y 120 THz (10 a 2,5 µm); y • el infrarrojo cercano: entre 120 y 400 THz (2500 a 750 nm).
Luz visible
La luz es una onda electromagnética que se caracteriza por:
• frecuencias entre 400 y 790 THz. • longitudes de onda entre 390 y 750 nm. • velocidad de 300 000 km/s.
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La luz visible se produce por la vibración y rotación de los átomos y las moléculas, así como por las transiciones electrónicas dentro de los mismos. Los colores se producen en una banda estrecha de longitudes de onda, a saber:
• violeta: entre 380 y 450 nm; • azul: entre 450 y 495 nm; • verde: entre 495 y 570 nm; • amarillo: entre 570 y 590 nm; • naranja: entre 590 y 620 nm; y • rojo: entre 620 y 750 nm.
Luz ultravioleta (UV) La onda electromagnética de la luz ultravioleta se clasifica en;
• UV cercano: entre 300 y 400 nm; • UV medio: entre 200 y 300 nm; • UV lejano: entre 200 y 122 nm; y • UV extremo: entre 10 y 122 nm.
La luz UV puede causar reacciones químicas y fluorescencia en muchas sustancias. El UV extremo, puede causar la ionización de las sustancias por las que pasa (radiación ionizante). Este tipo de luz UV es bloqueada por el oxígeno en la atmósfera y no llega a la superficie terrestre. La luz UV entre 280 y 315 nm es bloqueada por la capa de ozono, previniendo el daño que puedan producir sobre los seres vivos. Apenas un 3 % de la la luz UV solar llega a la Tierra. Aunque la luz UV es invisible para los humanos, podemos sentir sus efectos sobre la piel, cuando nos bronceamos o quemamos por exposición prolongada a los rayos del Sol. Otros efectos dañinos de la luz UV es el cáncer, en particular de piel. Sin embargo, los seres humanos y todos los seres vivos que producen vitamina D necesitan de luz UV en el rango de 295-297 nm. Rayos X Los rayos X son ondas electromagnéticas que se caracterizan por:
• energía en el rango de 100 eV a 100 000 eV; • frecuencias en el rango de 30 petahertz a 30 exahertz; • longitudes de onda entre 0,01 y 10 nm.
Los fotones de rayos X poseen la suficiente energía para ionizar átomos y romper enlaces moleculares por lo que este tipo de radiación dañina para los seres vivos. Rayos gamma
Las ondas electromagnéticas de los rayos gamma se caracterizan por:
• energías por encima de los 100 keV; • frecuencias mayores a 1019 Hz; • longitudes de onda menores a 10 picómetros.
Estas son las ondas con la mayor energía, descubiertas por Paul Villard en 1900 mientras estudiaba los efectos de la radiación emitida por el radio. Son producidos por los materiales radiactivos.
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VOCABULARIO
Definimos los siguientes términos RELACIONADOS CON EL TEMA, con
el uso del Libro de texto Ciencias Naturales 9 de Santillana (paginas
160 a 166).
1. Pulso: es por un movimiento vertical sobre un medio en reposo;
cada partícula permanece en reposo hasta que el Pulso se transmite
por este; y luego a la posición de equilibrio.
2. Elongación: es la distancia que separa a una partícula de su
posición de equilibrio.
3. Período: Es el tiempo que tarda la onda en realizar un ciclo.
4. Rapidez de propagación: distancia que recorre una onda en un
tiempo determinado.
5. Onda periódica: sucede cuando la perturbación que la genera se
produce en ciclos repetitivos.
6. Tren de ondas: producida si la perturbación de la onda periódica se
mantiene constante.
7. Curva sinuoide: es la forma característica que exhiben muchos
movimientos ondulatorios.
8. Ondas viajeras: aquellas que luego de ser emitidas se alejan de la
fuente y se propagan en una región no limitada del espacio.
9. Ondas estacionarias: son las que luego de ser emitidas, rebotan y
regresan a la fuente.
10. Ondas unidimensionales: aquellas que se propagan en una sola
dirección ó dimensión(ej: resorte)
11. Ondas bidimensionales: aquellas que se propagan en dos
dimensiones sobre una superficie plana (ej: agua)
12. Ondas tridimensionales: aquellas que se propagan en las tres direcciones del espacio (ej: el sonido y la luz)
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ACTIVIDAD # 1
I- Marca con una “C” las afirmaciones ciertas y con una “F” las
falsas.
1. ____ Las ondas mecánicas no pueden propagarse en el vacío.
2. ____En las ondas estacionarias, las partículas del medio no
oscilan.
3. ____Al agitar una cuerda por el extremo se generan ondas
transversales.
4. ___La energía sonora no necesita un medio de propagación,
5. ____En una tormenta el trueno se percibe después del
relámpago porque la luz viaja más rápidamente que el sonido.
6. ____ El uso de resortes en la suspensión de un auto es
reforzado por sus ondas transversales y tridimensionales.
7. ____ Las ondas de radio necesitan un medio material para
propagarse.
8. ____ La resonancia natural depende de la reverberación.
9. ____Un violín y un violonchelo necesitan cajas de resonancia
de diferente tamaño, por los sonidos agudos y graves que,
respectivamente, se requieren de ellos.
10. ____ La reflexión del sonido permita que escuchemos al
vecino en su casa.
II. Seleccione la opción correcta, marcando la letra que la antecede:
1. Las ondas de un resorte son:
a. Electromagnética
b. Mecánicas y transversales
c. Mecánicas y longitudinales
2. Una ola es:
a. Electromagnética
b. Mecánicas y transversales
c. Mecánicas y longitudinales
3. La velocidad de luz del sol para tocar tierra:
a. 3, 000 m/seg
b. 300,000 km/seg
c. 30,000 km/seg
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4. Son ondas producidas por la radiación; con la mayor energía:
a. Luz visible
b. Rayos alfa
c. Rayos gamma
5. Puede causar reacciones químicas y fluorescencia en muchas