1. 1. ¿Qué es la Ciencia?...................................2
2. Algunos científicos famosos..........................3
3. Fuentes de energía...................................5
3.1. Energía eléctrica ...........................8
4. La fuerza ............................................10
5. La densidad ..........................................12
6. Curiosidades..........................................16
1. ¿Qué es la Ciencia?
La ciencia es la parte de la actividad humana dirigida a la adquisición
sistemática, mediante el método científico, de nuevos conocimientos sobre
la naturaleza, la sociedad y el pensamiento, que se reflejan en leyes,
fundamentos y tendencias de desarrollo.
El método científico se realiza en cinco pasos, que son:
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2. a. Observación: Consiste en la recopilación de hechos acerca de
un problema o fenómeno natural que despierta nuestra
curiosidad. Las observaciones deben ser lo más claras y
numerosas posible, porque han de servir como base de partida
para la solución.
b. Sistematicidad: La ciencia es sistemática, organizada en sus
búsquedas y en sus resultados. Se preocupa por construir
sistemas de ideas organizadas coherentemente y de incluir
todo conocimiento parcial en conjuntos más amplios. Para
lograr esta coherencia en las diversas ciencias se acude a
operaciones lógicas que garanticen este orden o
sistematicidad. Estas operaciones lógicas son: definición,
división y clasificación, que nos sirven para determinar con
exactitud el contenido y la extensión de los conocimientos
científicos.
c. Generalidad: La preocupación científica no es solo profundizar
y completar el conocimiento de un solo objeto individual, sino
lograr que cada conocimiento parcial sirva como puente para
alcanzar una comprensión de mayor alcance.
d. Verificabilidad: Es la confirmación o rechazo de la hipótesis.
Se verifican o rechazan las hipótesis por medio del método
experimental. Se plantean hipótesis o supuestas respuestas a
nuestros problemas y ésta confirma o se reestructura de
acuerdo a los resultados presentados durante la
experimentación.
e. Normatiavidad: Significa que el método es un procedimiento,
es una guía y en cuanto tal nos proporciona principios y técnicas
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3. para la investigación. La Técnica es un conjunto de
procedimientos de que se sirve una ciencia o arte.
2. Algunos científicos famosos
CIENTÍFICO Arquímedes (287 a.C. - 212 a.C.)
PAÍS Italia
DESCUBRIMIENTO Principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido en un
fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba
igual al peso de fluido desalojado.
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4. CIENTÍFICO Leonardo da Vinci (1452-1519)
PAÍS Italia
DESCUBRIMIENTO La sangre circula por nuestras venas.
Máquinas de tejer, trajes de buzo, submarinos y
máquinas voladoras.
CIENTÍFICO Galileo Galilei (1564-1642)
PAÍS Italia
DESCUBRIMIENTO Mejora del telescopio, observaciones astronómicas.
CIENTÍFICO Isaac Newton (1642-1727)
PAÍS Gran Bretaña
DESCUBRIMIENTO Ley de la Gravitación Universal: todos los objetos
se atraen unos a otros con una fuerza directamente
proporcional al producto de sus masas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que separa
sus centros.
CIENTÍFICO James Watt (1736-1819)
PAÍS Escocia
DESCUBRIMIENTO Mejoró la máquina de vapor para impulsar los
aparatos industriales de una forma más eficiente
y con más potencia, lo que significó el
surgimiento de fábricas y de la producción a
mayor escala.
CIENTÍFICO Alessandro Volta (1745-1827)
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5. PAÍS Italia
DESCUBRIMIENTO La pila voltaica, que consiste en treinta discos de
metal separados por paños húmedos. Durante la
primera parte del siglo XIX, eran construidas
como fuentes proveedoras de corriente continua.
3. Fuentes de energía
Las fuentes de energía se pueden dividir en dos grandes grupos: no
renovables y renovables.
Energías no renovables Son aquellas cuyas reservas son limitadas y se
agotan con el uso.
Energía fósil Energía nuclear
Se puede utilizar en forma sólida El núcleo atómico de elementos
(carbón), líquida (petróleo) o gaseosa pesados como el uranio, puede ser
(gas natural). desintegrado (fisión nuclear) y
liberar energía radiante y cinética.
Son acumulaciones de seres vivos
Las centrales termonucleares
que vivieron hace millones de años y
aprovechan esta energía para
que se han fosilizado formando
producir electricidad mediante
carbón o hidrocarburos.
turbinas de vapor de agua.
CARBÓN=bosques de zonas
Se obtiene al romper los átomos de
pantanosas.
minerales radiactivos en reacciones
PETRÓLEO Y GAS NATURAL= en cadena que se producen en el
grandes masas de plancton marino. interior de un reactor nuclear.
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6. Energías renovables Son aquellas que se obtienen de fuentes naturales
ilimitadas, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras
porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
A/ ENERGÍA SOLAR.- Se captura la luz del sol para convertirla en
electricidad a través de paneles solares o fotovoltaicos. Estos paneles
están formados por grupos de las llamadas células o celdas solares que son
las responsables de transformar la energía luminosa (fotones) en energía
eléctrica (electrones).
Estas células se conectan entre sí como un circuito en serie para así
aumentar la tensión de salida de la electricidad. Al mismo tiempo varias
redes de circuito paralelo se conectan para aumentar la capacidad de
producción eléctrica que podrá proporcionar el panel.
Como el tipo corriente eléctrica que proporcionan los paneles solares es
corriente continua, muchas veces se usa un inversor y/o convertidor de
potencia para transformar la corriente continua en corriente alterna, que
es la que utilizamos habitualmente en nuestras casas, trabajos y comercios.
B/ENERGÍA EÓLICA.- Se produce por la fuerza del viento. La forma
típica de aprovechar esta energía es a través de la utilización de
aerogeneradores o turbinas de viento. Para obtener electricidad, el
movimiento de las aspas o paletas acciona un generador eléctrico (un
alternador o una dinamo) que convierte la energía mecánica de la rotación
en energía eléctrica.
C/ENERGÍA GEOTÉRMICA.- Usa el calor del interior de la Tierra, que
proviene de su refrigeración residual y de la radiactividad de determinados
organismos (uranio, torio, potasio, etc.). La energía geotérmica a baja
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7. temperatura (50 a 100°C) se utiliza principalmente para calefacción, a
través de redes de calor, y de manera más marginal para la calefacción de
invernaderos o la acuicultura. La energía geotérmica de alta temperatura
permite producir electricidad, ya sea por vapor directo si la temperatura es
suficiente (170 a 200°C, como el ejemplo de Larderello en Italia, cerca de
Pisa) o ya sea a través de la evaporación de un fluido orgánico si las
temperaturas son insuficientes (120 a 170°C).
D/ENERGÍA HIDRÁULICA.- Se obtiene del aprovechamiento de las
energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o
mareas. Cuando el Sol calienta la tierra, además de generar corrientes de
aire, hace que el agua de los mares, principalmente, se evapore y ascienda
por el aire y se mueva hacia las regiones montañosas, para luego caer en
forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y retener mediante presas.
Parte del agua almacenada se deja salir para que se mueva los álabes de una
turbina engranada con un generador de energía eléctrica.
3.1. Energía eléctrica
La electricidad es un fenómeno físico, cuyo origen son las cargas eléctricas.
Su energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, luminosos, térmicos, etc.
Se puede observar de forma natural en los rayos, que son descargas
eléctricas. En 1831, Faraday descubrió la forma de producir corrientes
eléctricas.
La corriente eléctrica se mide en amperios y la tensión eléctrica, en voltios.
La tensión eléctrica o diferencia de potencial es una magnitud física que
impulsa los electrones a lo largo de un conducto en un circuito eléctrico.
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8. Los electrones se encuentran en los átomos, y tienen una masa pequeña
respecto al protón. Su movimiento genera corriente eléctrica, aunque
dependiendo del tipo de elemento o compuesto en el que se genere,
necesitará más o menos energía para provocar esta corriente eléctrica.
Estas partículas desempeñan un papel primordial en la Química ya que
definen las atracciones con otros átomos.
¿CÓMO SE DESCUBRIÓ QUE LOS ANIMALES CONDUCEN LA
ELECTRICIDAD?
Luigi Galvani, que era amigo de Alessandro Volta, descubrió en 1780 que el
contacto con dos metales diferentes con el músculo de una rana producía
electricidad. Entonces Volta también empezó a hacer sus propios
experimentos de electricidad-animal, pero llegó a otra conclusión en el año
1794: que no era necesario la participación de los músculos de los animales
para producir corriente. Este hallazgo, le trajo muchos conflictos, no sólo
con su amigo Galvani, sino con la mayoría de los físicos de la época que eran
adherentes a la idea de que la electricidad sólo se producía a través del
contacto de dos metales diferentes con la musculatura de los animales. Sin
embargo, cuando Volta logró construir la primera pila eléctrica, demostró
que él se encontraba en lo cierto y había ganado la batalla frente a sus
colegas.
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9. ¿CÓMO LLEGA LA ELECTRICIDAD A NUESTRAS CASAS?
Para que la corriente eléctrica llegue a nuestros electrodomésticos
o a cualquier aparato que funcione gracias a la electricidad, es necesario que
se forme u circuito eléctrico. Un circuito eléctrico está formado por un
generador de electricidad y un receptor, y ambos están unidos por un cable.
Algunos aparatos domésticos que necesitan energía eléctrica son la
televisión, el ordenador y el teléfono móvil. Sus inventores fueron los
siguientes:
Televisión – Guillermo González Camarena.
Ordenador – Charles Babbage.
Teléfono móvil - Martín Cooper.
4. La fuerza
La fuerza es vigor, potencia, robustez y capacidad para mover una cosa que
tenga peso y ofrezca resistencia. Hay varios tipos de fuerzas:
Fuerza del viento
El viento es el movimiento en masa del aire en la atmósfera, y su fuerza o
intensidad se ordena según su rapidez utilizando la escala d Beaufort. Esta
escala se divide en varios tramos según sus efectos o daños causados, desde
el aire en calma hasta los huracanes.
Fuerza de rozamiento
La existencia inevitable de fuerzas de rozamiento obliga a aplicar fuerzas
motrices para logar el avance de cuerpos sobre una superficie. Este hecho
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10. es perjudicial en muchas ocasiones, y se procura atenuar disminuyendo los
coeficientes de rozamiento, ya sea mediante el pulimiento de las su
Fuerza electromagnética
Es la fuerza que afecta a los cuerpos eléctricamente cargados y aparece en
las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas.
Las fuerzas magnéticas entre imanes y electroimanes es un efecto residual
de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en
el interior de los imanes convencionales existen microcorrientes que
macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que
salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos de entrada forman un
polo y los de salida el otro polo.
Fuerza de gravedad
Es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y
afecta a todos los cuerpos. Esta atracción depende de la masa del objeto en
cuestión; cuanto más masa, mayor será la fuerza de atracción.
Todas las partículas materiales y todos los cuerpos se atraen mutuamente
por el simple hecho de tener masa, en proporción directa a sus masas. (Es
decir, mayor fuerza cuanto mayor masa). Esta fuerza pierde intensidad en
proporción al cuadrado de la distancia que separa a los cuerpos. (Es decir, a
mayor distancia, menor fuerza).
Los planetas están siendo atraídos constantemente por el Sol, de la
misma manera que una manzana es atraída hacia el centro de la Tierra al ser
desprendida de la rama de su árbol. Por lo tanto, la fuerza de gravedad no
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11. es exclusiva para el planeta Tierra, todos los cuerpos la ejercen, pero
depende de la masa de cada uno. Como el Sol posee una gran cantidad de
masa, es capaz de mantener a todo el sistema solar en órbitas en torno a él.
La gravedad es la aceleración que experimenta un objeto en las cercanías de
un planeta o satélite. Principalmente por efecto, de la gravedad tenemos la
sensación de peso si estamos apoyados en el planeta o satélite.
Isaac Newton notó que la fuerza que hace que los objetos caigan con
aceleración constante en la Tierra (gravedad terrestre) y la fuerza que
mantiene en movimiento los planetas y las estrellas, es de la misma
naturaleza.
Movimiento de CAÍDA LIBRE
Este movimiento es el que describen, atraídos por la fuerza gravitatoria de
la Tierra los cuerpos que caen. Está caracterizado porque el aumento de la
velocidad es siempre el mismo en las cercanías de la superficie terrestre: la
velocidad de los cuerpos aumenta en 9,8 m/s cada segundo. Este valor es
una de las constantes más importantes de la física, por lo que recibe un
nombre específico: aceleración de la gravedad, y se abrevia con la letra g.
Si todos los cuerpos que caen lo hacen con la misma aceleración, podemos
llegar a la conclusión de que todos tardan el mismo tiempo en caer de una
altura y, por lo tanto, sus movimientos son idénticos.
MERCURIO
SATURNO
NEPTUNO
JÚPITER
TIERRA
URANO
MARTE
VENUS
3,7 m/s2 8,9 m/s2 9,8 m/s2 3,7 m/s2 23,12 m/s2 9 m/s2 8,7 m/s2 11 m/s2
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12. Ley de HOOKE
Para comprobar la relación existente entre la fuerza ejercida y la
deformación producida en un muelle, se cuelga de un muelle distintas pesas
y se mide el alargamiento producido en cada caso.
El alargamiento de un muelle producido por una fuerza es directamente
proporcional al valor de esa fuerza. (Es decir a más fuerza, más
alargamiento).
5. La densidad
La densidad es una medida utilizada por la Física y la Química para
determinar la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
Hay que diferenciar entre masa y peso. La masa es una medida de la
cantidad de materia de un objeto; y el peso es una medida de la fuerza
gravitatoria que actúa sobre el objeto.
Para medir la masa usamos
balanzas y la unidad de medida
principal es el kilogramo (kg).
El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. La unidad principal para medir
volúmenes es el metro cúbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el
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13. interior de un cubo de un metro de lado. Para medir el volumen de los
líquidos y los gases también podemos fijarnos la capacidad del recipiente
que los contiene, utilizando las medidas de capacidad, especialmente el litro
(l) y el mililitro (ml). Existe una equivalencia entre las unidades de volumen y
las de capacidad:
1 LITRO = 1 DECÍMETRO CÚBICO
1 MILILITRO = 1 CENTÍMETRO CÚBICO
Las pobretas son recipientes de vidrio graduados que sirven para medir el
volumen de líquidos (leyendo la división correspondiente al nivel alcanzado
por el líquido) y sólidos (midiendo el volumen del líquido desplazado por el
sólido, es decir, la diferencia entre el nivel alcanzado por el liquido solo y
con el sólido sumergido).
Cuando se necesita más exactitud se utilizan pipetas o buretas.
Para medir el volumen usamos
probetas, pipetas y buretas.
La densidad se calcula dividiendo la masa del cuerpo entre su volumen, y la
unidad que se emplea son los kg/m3 (kilogramos por metro cúbico) ó g/cm3
(gramos por centímetro cúbico).
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14. HIERRO ACEITE MADERA AGUA
7.874 kg/m3 920 kg/m3 700 kg/m3 1.000 kg/m3
AGUA DEL MAR ORO PLATA HELIO
1.027 kg/m3 19.300 kg/m3 10.490 kg/m3 0’18 kg/m3
¿POR QUÉ UNOS CUERPOS FLOTAN EN EL AGUA Y OTROS NO?
Cualquier cuerpo sumergido en el agua, en parte o por completo,
experimenta una fuerza que le empuja hacia arriba, fuerza (llamada empuje)
que es proporcional al peso del agua que el cuerpo está desalojando.
Este es el famoso Principio de Arquímedes, a quien según la leyenda, se le
ocurrió cuando se estaba dando un baño; al comprobar cómo el agua se
desbordaba de la bañera exclamó: “¡Eureka!” (lo encontré).
Dependiendo de cuánto pese el cuerpo, al echarlo al agua, puede darse una
de estas tres situaciones:
• Que se hunda y caiga al fondo, si el peso es mayor que el empuje;
• Que se hunda, pero sin llegar a irse al fondo, si el peso es igual al
empuje;
• Que flote, quedando en parte por encima y en parte por debajo del
nivel del agua, si el peso es menor que el empuje.
El corcho y la madera, que son materiales menos
densos, y por tanto pesan menos que el agua, sí
que flotan, mientras que el acero o el plomo,
mucho más densos, y por tanto, más pesados que
el agua, se hunden en ella.
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15. 6. Curiosidades
• ¿QUIÉN INVENTÓ LA BOMBILLA?
Humphry Davy descubrió que al hacer pasar una corriente eléctrica por
filamentos de platino, estos brillaban por algunos minutos.
Este invento lo patentó Thomas Alva Edison.
• ¿QUIÉN INVENTÓ EL TIPP-EX?
Bette Nesmith Graham, mujer americana que en 1951 mezcló témperas
basadas en agua en la cocina de su casa y lo llamó “fuera de error”.
• ¿QUIÉN INVENTÓ EL RELOJ DE PULSERA?
Lo inventó Loius Cartier en 1904. Su amigo, Santos Dumont, lo usaba para
cronometrar los vuelos con os aviones que él mismo inventaba.
• INVENTORES ESPAÑOLES
BLASCO DE GARAY (Barcelona, alrededor del año 1500) contribuyó con
innovaciones en la navegación: sacar buques de debajo del agua, un aparato
para mantenerse sumergido, otro para descubrir con la simple vista objetos
del fondo del mar, la manera de mantener encendida una luz bajo del agua y
el medio de convertir en dulce el agua salobre.
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16. • USOS DE ALGUNOS MINERALES
Oro: se utiliza para hacer joyería y orfebrería (utensilios y adornos de
metales preciosos).
Diamante: se utiliza en joyería, en equipos de sonido y para grabar metales.
Cobre: sirve para hacer cables por los que circula la corriente eléctrica, ya
que es un buen conductor de electricidad.
Granito: es una roca formada por tres minerales (cuarzo, feldespato y
mica). Se utiliza para la construcción en paredes y suelos, y también para
obras de arte.
Uranio: sirve para la combustión atómica y para armamento.
Hierro: para que la industria fabrique acero (aleación de hierro y carbono).
Aluminio: se utiliza para fabricar aviones, puertas, coches, ventanas, etc.
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