Guía Estudiante N° 4 - Ciencias_correción_26_03

Funciones trigonométricas para ángulos notables y cuadrantalesActualmente se puede conocer el valor de una función trigonométrica de cualquierángulo recurriendo a una calculadora científicas. Sin embargo, existen ángulosparticulares que forman parte de algunos triángulos rectángulos que conocescomo triángulos notables. Por ejemplo:Ángulo en grados 0° 30° 45° 60° 90° 180° 270°senα 0 1 2 31 0 -1 2 22cosα 1 3 2 1 0 -1 0 222tgα 0 31 no 0 8 3 3 definidactgα N 31 30 N 0secα 2 23 1 2 2 N -1 N 3coseα N2 23 1 N -1 2 3 Ahora que has recordadoel teorema de Pitágoras y reconocido algunas funciones trigonométricas, verás la resultante de una suma de fuerzas analíticamente. Proyecciones de una fuerzaLas proyecciones de la fuerza F, o sea Fx y F Fy Fx = F . cosαFy en los ejes «x» e «y», respectivamente Fy = F . senα αforman un triángulo rectángulo. Entonces, Fxutilizando las funciones trigonométricas,puedes expresar estas fuerzas en virtud dela fuerza F.La proyección de la fuerza sobre el sombra Fy sombra de la F fuerza en x (Fx)eje x significa determinar cuántomide la sombra de esa fuerzasobre ese eje. 51Fx Movimiento y fuerzas

De manera similar, yse puede hallar laproyección sobre el Fy F sombra de la fuerza en y (Fy)eje y: sombra xEstas últimas expresiones de las proyecciones de una fuerza sobre cada uno de los ejes delsistema cartesiano son las que se utilizan para resolver una suma de fuerzas analíticamente. Para reconocer cómo se halla la suma de fuerzas analíticamente, lee el siguiente ejemplo: yzz Tres hermanos jalan una soga de tres puntas. Cada uno F3 = 2 N F2 = 2 N 45° 45° aplica una fuerza de 2 N. Halla analíticamente la re- sultante del siguiente sistema de fuerzas concurrentes calculando R y αR. F1 = 2 N xPara resolver el problema, plantea la sumatoria de las fuerzas en la dirección x y la sumatoriade las fuerzas en la dirección y: Rx = ΣFx y Ry = ΣFyCalcula ahora el valor de Rx y Ry proyectando cada fuerza sobre el eje x y sobre el eje y. Simiras las fórmulas de trigonometría, te darás cuenta de que la componente de la fuerza enla dirección x será siempre Fx = F . cosα y la componente en dirección y es Fy = F . senα(α con el eje es el ángulo que la fuerza forma x). y Fy F Fy = F senα proyección de una fuerza en las α direcciones x e y Fx = F cos α x Lsoabrperoxyevcacióansí:de←Fy3Entonces: es negativa.Rx = ΣFx = F1 . cosα1 + F2 . cosα2 + F3 . cosα3 Resultante en x.⇒ Rx = 2 N . cos 0° + 2 N . cos 45° – 2 N . cos 45°⇒ Rx = 2 N . (1) + 2 N 2 –2N 2 2 2 ⇒ Rx = 2 N52 Movimiento y fuerzas

Realizando el mismo procedimiento para el eje y: Ry = ΣFy = F1 . senα1 + F2 . senα2 + F3 . senα3 ⇒ Ry = 2 N . sen0º + 2 N . sen45º + 2 N . sen45º 22 2 ⇒ Ry = 2 N .(0) + 2 N 2 + 2 N 2 ⇒ Ry = 4 2 N = 2 2 N Ry = 2,828 N Resultante en y.zz Representando gráficamente la resultante en cada eje: R Aplicando el teorema de Pitágoras: R2= (2N)2 + (2,828N)2 Ry = 2,828 N R = (2 N)2 + (2,828 N)2 αR R = 4 N2 + 7,99 N2 R = 11,99 N2 ⇒ R = 3,46 N Resultante Rx = 2 Nzz Para hallar el ángulo se utiliza la función tangente: tgαR = Ry Rx Reemplazando: tg αR = 2,828 N ⇒ tgαR = 1,414 2Nzz Para poder calcular αR conociendo tgαR se usa la función arc.tag de la calculadora: αR = 54,73° ⇒ ángulo que forma R con el eje x. En tu carpeta de trabajo: φ ry¡¡ Hallar las proyecciones en y para una fuerza de 10 N que forma un ángulo de 30° con el eje de las x.¡¡ En la figura x = 6,0 cm y φ = 30°. ¿Cuáles son las lon- x gitudes de y y de r? Has recordado que el teorema de Pitágoras es una ecuación que relaciona los lados de un triángulo rectángulo. En el triángulo rectángulo se cumplen también determinadas relaciones denominadas funciones trigonométricas, que son de utilidad para hallar la suma de fuerzas por el método analítico. 53Movimiento y fuerzas

FICHA DE TRABAJOResolución de problemas con triángulos rectángulos1) Se sabe que la diagonal del cuadrado mide 7 cm. ¿Cuánto mide su lado?2) Calcula el perímetro y el área del triángulo isósceles ABC, en el que se sabe que: AB = BC , AC = 24 cm y h = 5 cm es la altura correspondiente al vértice B. d.D3) Se sabe que el área del rombo es 2 , o sea, la mitad del producto de las dia- gonales. Obtener el área del rombo de perímetro 40 cm y la diagonal menor d = 12 cm.4) Un triángulo equilátero tiene una altura de 3 cm, ¿cuánto miden sus lados?5) La hipotenusa de un triángulo rectángulo mide 10 cm y uno de los catetos mide el triple que el otro. ¿Cuánto miden los catetos y cuál es su área?6) Determina en cada caso las medidas de las diagonales del rectángulo de base b y altura h.a) b = 8 cm; h = 6 cm b) b = 4 cm; h = 8 cm7. Calcula la medida de la diagonal de un cuadrado cuyo lado L mide 0,6.8. Resuelve el triángulo rectángulo usando la información dada. Utiliza la calculadorapara algunos casos AI) b = 5 β = 25° c αII) a = 6 β = 45° b=5III) a = 5 α = 30° β =25°IV) a = 2 b=8 a CV) b = 4 c=6 B9) Los lados de un triángulo rectángulo miden 4 cm, 6 cm y 8 cm, calcula la altura sobre el lado mayor.10) Un tramo de carretera forma un ángulo de 15° con la horizontal. Al recorrer 200 m por la carretera, ¿cuántos metros se ha ascendido en vertical? Utiliza la calculadora.54 Movimiento y fuerzas

Actividad 3Rozamiento, gravedad y trabajoExperiencias de aprendizaje Propósito1. Rozamiento y gravedad Analiza las fuerzas: rozamiento y grave-2. Trabajo y potencia dad. Comprende los conceptos de tra-3. Máquinas simples bajo y potencia y aplicarlos en los di- ferentes campos de la vida diaria y la tecnología. Resuelve ejercicios sobre trabajo y potencia.Descripción ContenidosEn la primera experiencia de aprendiza- Área de Matemáticaje se presentan dos fuerzas que siem-pre están presentes en la naturaleza: zz Sistema de ecuaciones con dos y tresla fuerza de rozamiento y la fuerza de variables : matricesgravedad. zz ProblemasEn la segunda experiencia de aprendi- Área de Ciencia, Ambiente y Saludzaje comprenderás el significado de tra- zz Fuerzas de rozamiento y gravedadbajo y potencia para la física, sus uni- zz Trabajodades de medida, y resuelve problemas zz Potenciarelacionados con estas magnitudes. zz Máquinas simples: palanca, plano incli-En la tercera experiencia de aprendizaje nado y poleaconocerás algunas máquinas simplesque nos permiten trabajar cómodamen-te.Fichas de trabajo Palabras clavezz Trabajo, potencia y máquinas simples Watt Ficha informativa Joule o julio Palanca zz El avión Polea Plano inclinado 55Movimiento y fuerzas

Experiencia de aprendizaje : ROZAMIENTO Y GRAVEDAD¿Por qué vamos más rápidamente en una carretera asfaltada que en otra sin asfaltar?¿Por qué los aviones deben ejercer mucha fuerza para mantenerse en el aire? Como ves,hay fuerzas que están siempre actuando sobre los cuerpos: el rozamiento y la gravedad. zz ¿Qué sabes acerca de las fuerzas de rozamiento? zz ¿Qué es la fuerza de gravedad? ¿Dónde has podido observarla? Fuerzas de rozamientoCualquier objeto que rueda o se desplaza sobre una superficie termina deteniéndose.Esto se debe a la acción de una fuerza que aparece cuando dos superficies sedeslizan una sobre otra. Esta fuerza se llama fricción o rozamiento y se oponesiempre al movimiento.Las superficies, aunque puedanparecer muy lisas, presentanrugosidades que dificultan eldesplazamiento.Seguramente has podido comprobarque es más fácil arrastrar un objetopor una superficie lisa que por unarugosa. En efecto, cuanto máslisas son las superficies en contacto,menor es el rozamiento.El rozamiento produce calor en los El hielo es una superficie bastante lisa ycuerpos en contacto. Piensa en lo que el rozamiento en él es menor. Por eso , lossucede cuando te frotas las manos. patinadores se desplazan con facilidad.Cuando se diseñan máquinas o vehículos, se debe tener en cuenta el calor que produceel rozamiento. Es bien conocida la tragedia del Challenger, en la que murieron sieteastronautas. Cuando el trasbordador ingresó en la atmósfera terrestre, se produjotanto calor en su superficie por el rozamiento con el aire que la nave se incendió. La forma de los automóviles, los aviones, los trenes, las bicicletas, y aun los cascos de los ciclistas son cada vez más aerodinámicos para disminuir el rozamiento del aire.56 Movimiento y fuerzas

zz ¿Por qué cuando una carretera está Investiga mojada o con hielo los vehículos qué son formas «patinan»? aerodinámicas. Dibuja objetos que tengan estazz ¿Por qué se calientan las llantas de forma y preséntalos en un un vehículo en movimiento? afiche. Rozamiento: ¿necesario o innecesario?Hay muchas situaciones en las que interesa disminuir las fuerzas de rozamiento.Por ejemplo, las máquinas deben estar siempre bien engrasadas, pues en casocontrario las superficies rozarían unas con otras desgastándolas, dificultando elmovimiento y produciendo calor. En nuestras articulaciones tenemos el líquidosinovial, que las lubrica evitando que se desgasten.Sin embargo, el fenómeno del rozamiento es absolutamente necesario en otrassituaciones.Cuando un auto se mete en el barro, disminuye el rozamiento. Sus ruedas giranresbalando y para, evitarlo, se coloca debajo de ellas una alfombra, maderas uotros objetos que produzcan rozamiento para que las ruedas tomen impulso. Investiga cómo funcionan los frenos de una bicicleta o de un auto. Dibújalos y preséntalos. 57Movimiento y fuerzas

La fuerza de gravedadCuando soltamos un objeto desde cualquier altura, este siempre cae al suelo.Esto se debe a la fuerza de atracción que ejerce nuestro planeta sobre todoslos cuerpos. Esta fuerza se llama fuerza de gravedad y tiene las siguientescaracterísticas:zz Es una fuerza universal, es decir, afecta a todos los cuerpos del universo.zz Es una fuerza débil, solo se deja notar cuando los cuerpos tienen masa muy grande. Así, el Sol y los planetas tienen fuerzas de gravedad notorias.zz La intensidad de la fuerza depende de la distancia existente entre los cuerpos; cuanto más alejados, menor es la fuerza de atracción. FF dEn el siglo XVIII, Isaac Newton estudió esta fuerza y resumió sus investigacionesen una ley llamada de gravitación universal que dice: «Dos cuerpos cualesquierase atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamenteproporcional al cuadrado de ladistancia que las separa» Se puede Los cuerpos que hay en la Tierra se atraen mutuamente. Por ejemplo, unacalcular la fuerza de gravedad silla y una mesa se atraen, pero no se acercan porque la fuerza de gravedadmediante la siguiente ecuación es muy débil.matemática: F = G m1 m2 d2En tu carpeta de trabajo:Marca verdadero (V) o falso (F):( ) La fuerza de gravedad solo se presente en cuerpos grandes como los astros del Universo.( ) La atracción de las estrellas y la Tierra casi no se percibe porque están muy lejos.( ) La gravedad y la gravitación universal son fuerzas diferentes.( ) Cuanto mayor es las distancia entre los cuerpos, mayor es la fuerza de gravedad. ¿Sabías fuera del espacio terráqueo los los astronautas no pesan y por eso flotan dentro de las naves espaciales? Esto ocurre porque el peso de los cuerpos está determinado por la fuerza de gravedad, es decir, la atracción de la Tierra sobre los cuerpos.58 Movimiento y fuerzas

¿Es lo mismo la masa y el peso? La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que tiene. En el Sistema Internacional la unidad es el kilogramo (kg). El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra. Su unidad es el newton (N). La masa de un cuerpo es siempre la misma, sin importar el lugar donde esté. En cambio, el peso varía porque depende de la gravedad. Como el peso es una fuerza, se calcula con la ecuación: F = m . a, donde a es la aceleración del planeta llamada también gravedad. En la Tierra g es 10 m/s2 (ver caída libre). Sustituyendo tenemos: P = m ×g Existe otra unidad de peso llamada kilogramo fuerza (kgf) y se define como el peso de un cuerpo cuya masa es de 1 kg en un lugar donde la gravedad es 10 m/s2. Como esta es la gravedad de la Tierra, se deduce que en nuestro planeta 1 kgf es igual a 1 kg masa. Por ejemplo, en la Tierra, una persona que pesa 70 kgf tiene también una masa de 70 kg. Por esta razón, masa y peso en la Tierra son magnitudes numéricamente iguales. 1 kgf = 1 kg En tu carpeta de trabajo:¡¡ ¿Cuánto pesa en la Tierra una persona de 60 kg de masa? ¿Cuánto pesa en la Luna cuya gravedad es de 1,6 m/s2?¡¡ Elige un tema relacionado con las fuerzas de rozamiento o gravedad y amplíalo. Luego haz una breve monografía y prepara tu exposición. Ejercicio de aplicación: Una persona tira de una caja mediante una cuerda, moviéndola tal y como indica la figura. Dibuja y explica las fuerzas que actúan sobre la caja. Solución: Sobre la caja actúan su peso, debido a la fuerza de gravedad, la fuerza que hace la persona y la fuerza de rozamiento que actúa en sentido contrario al movimiento. Ahora reconozco dos fuerzas: el rozamiento y la gravedad. El rozamiento es necesario muchas veces, pero en otras tratamos de minimizarlo. También has comprendido la diferencia entre masa y peso. 59Movimiento y fuerzas

Experiencia de aprendizaje : TRABAJO Y POTENCIA Yo trabajo en Yo he trabajadoconstrucción civil y tres horas cargo materiales de un lado a otro haciendo mi tarea de Ciencias. en una carretilla zz Menciona algunas situaciones de tu vida en las que realizas un trabajo. ¿Qué es el trabajo?Usamos la palabra trabajo en muchas circunstancias, pero el significado que ledamos no siempre coincide en la vida diaria trabajo es equivalente a esfuerzo,en física para que haya trabajo, es preciso una fuerza sobre un objeto y undesplazamiento de este.Ana aplica una fuerza y mueve un Juan empuja un armario muy pesado pero estearmario pequeño. Ha realizado un no se mueve. Ha hecho un esfuerzo, pero no hatrabajo. realizado un trabajo.Se realiza trabajo cuando al ejercer una fuerza sobre un cuerpo, este semueve.Hacemos trabajo en muchas situaciones:zz Cuando detenemos o aceleramos un movimiento, hacemos trabajo. Por ejem- plo, al atrapar una pelota o patearla en otra dirección.zz Las fuerzas de rozamiento realizan un trabajo porque detienen el movimiento. En este caso, el trabajo se considera nulo porque va en contra del movimiento.zz Cuando levantamos objetos hacemos trabajo, porque los movemos en contra de la gravedad.60 Movimiento y fuerzas

Todas las máquinas y los mecanismos que producen movimiento hacen trabajo: un abridor de latas, un barco, máquinas que cosen, cortan o trituran, que tiran o golpean, que levantan o lanzan, giran o doblan, etc. El trabajo se puede medirEl trabajo es una magnitud y se halla con la siguiente La unidad de trabajo, elecuación matemática: joule o julio, recibe su nombre del científico F: fuerza inglés James Joule. W = F × d d: distancia recorrida W: trabajoLa unidad de trabajo en el SI es el joule o julio (J). Un joule se define como eltrabajo realizado por la fuerza de 1 newton en un desplazamiento de un metro. 1 joule = 1 N × mzz Lee la siguiente información: Para conseguir que una fuerza realice el máximo trabajo, es necesario que la dirección de la fuerza sea paralela a la dirección del movimiento. Por ejemplo, la mejor forma de jalar una caja con una soga es que la soga esté paralela al piso (mayor desplazamiento, mayor trabajo).Mayor trabajo: la fuerza Menor trabajo: la fuerza No hay trabajo: laaplicada es paralela aldesplazamiento. aplicada no es paralela al fuerza es perpendicular desplazamiento. al desplazamiento.Ejercicio de aplicación:zz Un cuerpo realiza un trabajo de 640 J al desplazarse 2 m, ¿qué fuerza actúa sobre dichocuerpo? Datos: W = 640 J De la fórmula: W = F×d d=2m Despejamos: F= W F=? d Reemplazando datos: F = 640 J = 640 N × m ⇒ F = 320 N 2m 2m 61Movimiento y fuerzas

Potencia¿Cuál es más potente: una máquina que puede envasar 100 botellas de gaseosaen 15 minutos o la que envasa la misma cantidad en 8 minutos?En la mayoría de los procesos en los que se realiza trabajo, un factor importantees el tiempo empleado:zz Algunas máquinas realizan el mismo trabajo que otras, pero lo hacen en menos tiempo. Por ejemplo, un tractor necesita menos tiempo para arar un campo que un arado tirado por un par de bueyes.zz Algunas máquinas realizan más trabajo que otras en menos tiempo. Una máquina industrial hace una costura recta en pocos segundos, mientras que las máquinas domésticas lo hacen en más tiempo.La relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado se llama potencia.Potencia es la velocidad con la que se realiza un trabajo.Su ecuación matemática es: W P : potencia James Watt (1736-1819), ingenieroP= W : trabajo natural de Escocia, fue el primer t: tiempo fabricante de máquinas eficientes. t En esa época eran máquinas de vapor.En el SI, la unidad de medida de potencia es el watt o vatio (W) que se define así:1 watt es la potencia desarrollada por 1 joule en un segundo: 1 W = 1 J/sComo el watt es una unidad muy pequeña, en la práctica se usan otras unidadescomo el kilowatt y el caballo de fuerza (HP).zz El kilowatt (kW) equivale a 1000 W.zz El caballo de fuerza (HP) equivale a 746 W y recibe ese nombre por ser, aproxima- damente, la potencia que desarrolla un caballo de tiro. Ejercicio de aplicación:zz El motor de un ascensor realiza un trabajo de 90 000 J en 14 s, ¿cuál es la potencia en watt y en caballos de fuerza?Datos: W = 90 000 J Reemplazando datos en la fórmula: P = W t = 14 s t P=? P = 90 000 J = 6 428,57 J/s = 6428,57 W 14 s Aplicando factor de conversión: P = 6428,57 W 1 HP = 8,617 HP 746 W62 Movimiento y fuerzas

En tu carpeta de trabajo:¡¡ Un empleado empuja un cajón de frutas a través de 50 m aplicando una fuerza de 30 N paralela al desplazamiento. Calcula el trabajo efectuado sin considerar el rozamiento.¡¡ Calcula la potencia de una grúa que desarrolla una fuerza de 2280 N para levantar una caja a 20 m de altura y en 12 segundos.¡¡ Indica la diferencia entre: a) Trabajo y fuerza b) Trabajo y potencia Las máquinas y la ecoeficienciaPara realizar un trabajo se «necesita» energía. ENERGÍA TRABAJOPor eso, la energía se define como la capacidad ECOEFICIENCIAque posee un cuerpo (una masa) de realizar untrabajo, luego de ser sometido a una fuerza: «Eltrabajo no se puede realizar sin energía».Con ayuda de la tecnología se construyen máquinas más eficientes. Las máquinaseficientes no desperdician mucha energía. No solo sus motores son mejores sinoque emplean lubricantes especiales para disminuir la fricción. Por otro lado, estátambién la preocupación de construir máquinas que, además de ser eficientes,no contaminen el ambiente. Evolución del automóvil Elige una máquina y Has aprendido los conceptos de trabajo elabora un tríptico en el y potencia y has realizado cálculos que indique si contribuye matemáticos para medirlos. En la siguiente a promover actividades experiencia de aprendizaje analizarás las máquinas simples que nos permiten hacer ecoeficientes. trabajos con mayor facilidad. 63Movimiento y fuerzas

Experiencia de aprendizaje : MÁQUINAS SIMPLES Desde la Antigüedad, el hombre ha ideado instrumentos que faciliten su labor. Estos instrumentos son las máquinas, con las que se pueden ahorrar fuerzas. Las máquinas pueden ser simples o compuestas:zz Las máquinas simples son la palanca, la polea, el plano inclinado, entre otras.zz Las máquinas complejas están constituidas por la combinación de varias máquinas simples. Ejemplos, la bicicleta, el motor, la grúa, etc.La palancaPara destapar una botella o levantar objetos pesados puedes utilizar una palanca.La palanca es una estructura rígida (por Pejemplo, una barra de hierro) con un punto deapoyo. La barra de hierro no es en sí mismauna máquina, pero si le ponemos un punto deapoyo se transforma en una máquina.Una palanca tiene tres elementos: A Rzz El punto de apoyo A.zz La potencia P, que es la fuerza que hacemos.zz La resistencia R, que es la fuerza que ven- cemos. Es importante determinar ellugar donde se ubica el punto de apoyo.Cuanto más cerca esté la resistencia del punto de apoyo, menor será la fuerza que tendremos que hacer. Experimenta: ¿Cómo trabaja la palanca? Materiales:zz Una caja de colores, una regla, un plumón. Procedimiento:1. Pon la caja, la regla y el plumón como se ve en la ilustración. El apoyo es el plumón.64 Movimiento y fuerzas

2. Levanta la caja de colores presionando desde el otro extremo de la regla y ubicando el apoyo en diferentes lugares:„„ Primero, coloca el plumón en el centro de la regla.„„ Después coloca el plumón cerca de tus manos, es decir, cerca del lugar donde aplicas la fuerza.„„ Por último, pon el plumón cerca de la caja.zz ¿En cuál de todas las posiciones levantaste la caja con menor esfuerzo?zz ¿Qué concluyes con esta observación? Tipos de palancaExisten tres tipos de palancas:Palanca de primer Palanca de segundo Palanca de tercer género género géneroRA P A RP R PA R R P R A P AP AEl punto de apoyo está La resistencia está entre La potencia se aplicaentre la potencia y la el apoyo y la potencia. entre el punto de apoyoresistencia. Si el apoyo Como la distancia entre y la resistencia. Comoestá cerca de la resistencia, el punto de apoyo y la distancia entre apoyomenor será la fuerza que la potencia es grande, y resistencia es corta,tenemos que hacer. Si el hacemos más fuerza de hacemos más fuerza deapoyo estuviese al centro, la que tenemos. la que vencemos, pero ella potencia sería igual a la trabajo es más cómodo.resistencia.Herramientas que usamos como palancasLas tijeras. Son dos palancas de primer grado que actúan de maneraconjunta. Realizan una fuerte acción de corte cerca del punto deapoyo. La resistencia la determina el tipo de material que se corta. 65Movimiento y fuerzas

La caña de pescar. Mientras una de las manos actúa comopunto de apoyo, la otra provee la fuerza para mover la caña.La resistencia es el peso del pez que se puede levantar agran altura con un pequeño movimiento de mano.Destapador. Al levantar el mango, se superala fuerte resistencia de la tapa.El funcionamiento de las palancas está basado en la ley de los momentos.Para comprender la ley de los momentos, veamos el ejemplo de un balancín: En el lado derecho, a 2 m del punto de apoyo, está una persona que pesa 40 kg, en el lado izquierdo, a 1 m del punto de apoyo, está una persona que pesa 80 kg.1m 2mEl momento de una fuerza se obtiene multiplicando la longitud del brazo por el valorde la fuerza. En nuestro caso, el valor de los momentos será:„„ Momento ejercido en el lado derecho: 40 kgf x 2 m = 80 kgf.m„„ Momento ejercido en el lado izquierdo: 80 kgf x 1 m = 80 kgf.mEs decir, los dos momentos son iguales. Esa será la condición de equilibrio de la palancay la ley de equilibrio de los momentos.Ley de equilibrio de los momentos. Una palanca estará en equilibrio cuando elmomento ejercido por la potencia sea igual al momento ejercido por la resistencia.Matemáticamente, se puede expresar así: PRP×a=R×b ab Mediante la ley de equilibrio, se puede calcular el valor de cualquiera de los elementos de una palanca si se conocen las distancias al punto de apoyo (a o b) y, por lo menos, el valor de una de las fuerzas (P o R).66 Movimiento y fuerzas

En tu carpeta de trabajo: Tipo de palanca Ventaja mecánica¡¡ Completa el cuadro: Herramienta Tijeras Destapador Carretilla Cortaúñas Pinza Perforador de hojas Engrapadorzz ¿Por qué un alicate es mejor que una Investiga qué tipo de tijera cuando se trata de cortar un ma- palanca es una pala y un terial muy resistente? sube y baja. Dibuja suszz ¿Cómo debes usar un martillo para sa- elementos. car un clavo? Dibuja los elementos de esta palanca.zz ¿Qué opinas de la frase «Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo»? El plano inclinadoEl plano inclinado es una superficie inclinada(rampa) que sirve para subir objetos con menoresfuerzo, haciéndolos rodar o deslizándolos.Cuanto más largo y menos inclinado sea elplano, más fácil resultará el trabajo que serealiza.Las rampas facilitan el desplazamiento de laspersonas en silla de ruedas y el traslado deobjetos en general.También las carreteras que suben una montañaforman un serpentín con planos inclinados. 67Movimiento y fuerzas

zz Observa planos inclinados (rampas) que existan en tu comunidad y determina cuál es su función.zz Describe lugares de tu comunidad en los cuales consideres que de- berían existir rampas y fundamenta por qué. En tu carpeta de trabajo: Caso 1 Caso 2¡¡ Analiza el gráfico y responde:„„ ¿Cuándo se requiere más fuerza en una rampa? ¿Al aumentar la inclinación o al dismi- nuirla? ¿En qué caso la distancia recorrida es mayor?„„ Al subir una cuesta, ¿por qué nos cansamos más si tomamos el camino corto y la su- bimos directamente; pero si hacemos un camino más largo en forma de serpentín, la subida es más fácil? La polea Observa cómo se saca agua de un pozo con una polea. Una polea es una rueda que tiene un canal por donde pasa una cuerda. De un extremo de la cuerda se coloca la carga y del otro se tira. Este mecanismo hace más cómodo el trabajo porque cambia el sentido de la fuerza: es más fácil levantar un objeto tirando hacia abajo que hacia arriba. Las poleas se utilizan en los pozos, las grúas, las persianas, etcétera. Cuando varias poleas trabajan juntas, se ahorra mucho esfuerzo. Has reconocido que las máquinas simples como palancas, rampas, poleas y las complejas como una grúa o una bicicleta han reducido el esfuerzo empleado en la realización de diversos trabajos. Asimismo, la aplicación de sus principios se ha utilizado para crear diversas herramientas que utilizamos en nuestra vida diaria.68 Movimiento y fuerzas

FICHA DE TRABAJO Trabajo, potencia y máquinas simples1. Calcula el trabajo utilizado para mover un mueble 7 m empleando una fuerza de 8 N.2. Calcula los metros que recorre un objeto si al aplicar un trabajo de 64 J, se produce una fuerza de 8 N.3. Calcula la fuerza ejercida cuando al utilizar 99 J de trabajo, una caja se desplaza 9 m.4. Un cuerpo de 2,45 kg de masa se desplaza sin rozamiento por un plano inclinado de 5 m y 1 m de altura. Determina la distancia recorrida por el cuerpo, que estaba en reposo, en 1,5 s.5. Indica el trabajo necesario para deslizar un ropero a 2 m de su posición inicial me- diante una fuerza de 10 N.6. Una grúa levanta 2000 kg a 15 m del suelo en 10 s. Expresa la potencia emplea- da en: a) Watt b) HP7. ¿Qué potencia deberá poseer un motor para bombear 500 litros de agua por minuto hasta 45 m de altura?8. ¿A qué se llama resistencia en una palanca? ¿Y punto de apoyo? ¿Y potencia?9. En el ejemplo del balancín, ¿qué ocurre si... a) la persona de 40 kg se mueve hacia adelante? b) la persona de 40 kg se mueve hacia atrás?10. Si tuvieras que sentarte en un balancín cuyo extremo izquierdo estuvieras tú y, en el otro dos amigos que pesan justo el doble que tú, ¿qué harías? a) Les pedirías que se sentaran más próximos al punto de apoyo y te pondrías en el extremo alejado. b) Te sentarías a la misma distancia del centro que ellos. c) Te sentarías más cerca del punto de apoyo que ellos.

FICHA INFORMATIVA El aviónEl desarrollo de la aviación ha permitido viajes seguros, el avión es el medio detransporte con menos accidentes y mucho más rápido que cualquier otro medio.Los hermanos Wright realizaron en 1903 el primer vuelo a motor en la historia, ydesde esa época los aviones han evolucionado. Sin embargo, hay algo que no hacambiado: los principios por los cuales es posible que vuelen los aviones.Las alas. Los aviones se sostienen porque sus alas tienenuna superficie curva en la parte superior para que la velocidaddel aire sea mayor que la parte inferior. Esto origina un mayorempuje del aire hacia arriba. Forma aerodinámica. Los aviones terminan en punta para reducir al mínimo la resistencia del aire.Propulsión. Los motores turbo succionan El peso. Los aviones se fabricanel aire y lo lanzan con gran velocidad hacia con materiales livianos, paraatrás. El aire que sale produce en el avión reducir el peso todo lo posible.un movimiento hacia adelante.ActividadPara comprender cómo se sostiene un avión en elaire realiza la siguiente actividad.Corta una tira de papel cometa de 20 cm de largopor 3 cm de ancho. Acércala a tus labios y soplapor encima de ella.zz ¿Se levanta el papel? Explica la razón.zz ¿Cómo relacionas esta experiencia con las alas de los aviones?70 Movimiento y fuerzas

PROYECTO DE APRENDIZAJE Nº 1: Seguridad laboral y salud Los estudiantes del CEBA realizan actividades laborales generamente como ayudantes de construcción civil, en labores de panadería (los varones) o como empleadas del hogar (las mujeres). En ambos casos, manipulan componentes químicos, transportan materiales de cons- trucción, y están sometidos al calor del horno sin mayor protección. OBJETIVO: Crear conciencia de los riesgos laborales y asumir con responsabilidad el cuidado de su cuerpo. ORGANIZACIÓN DEL PROYECTO: Este proyecto se desarrollará por pares y con la asesoría de tu docente-tutor, en- tre otras personas. Tendrá una duración de ocho semanas. ¿Con qué lo hago? ¿En qué tiempo lo hago? ¿Qué voy a lograr?Movimiento y 71fuerzas ¡¡ Papel bond, papelotes, El proyecto de aprendizaje lo ¡¡ Trabajar en equipo cartulinas. puedes desarrollar a lo largo ¡¡ Aplicar una encuesta de la Unidad Temática. Tendrá ¡¡ Buscar información ¡¡ Plumones, cinta adhesiva, una duración de ocho sema- ¡¡ Procesar información Internet. nas. Por ello, es necesario que ¡¡ Elaborar trípticos te organices, elijas un coordi- ¡¡ Realizar una campaña ¡¡ Bibliografía. nador del equipo y se distribu- yan las tareas. Enlace Web: http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/10CAtm1/350CaCli.htm

72 Movimiento y fuerzas PROCEDIMIENTO: 2 ¿Cómo lo hago? Procesa y contrasta información ¡¡ Organiza y procesa las respuestas del cuestionario utili- 1 zando la tabla de frecuencias y los gráficos estadísticos Recoge información (de barra y circular). ¡¡ Recojo de saberes previos sobre seguridad laboral y salud. ¡¡ Análisis y toma de decisiones a partir de los resultados ¡¡ Conceptualización sobre la seguridad laboral y salud. obtenidos. ¡¡ Elabora un cuestionario para conocer el tipo de actividad 4 laboral que realiza por sexo y edad. ¡¡ Determina la muestra de estudiantes para aplicar el cues- Usa y comparte la información ¡¡ Elabora pancartas y ubícalos en lugares estratégicos tionario. ¡¡ Aplica el cuestionario a la muestra de estudiantes del CEBA. informando los resultados de tu proyecto. 3 Indicadores Presenta la información ¡¡ Elabora un tríptico sobre las condiciones saludables de una vivienda. ¡¡ Expone ante tus compañeros las condiciones básicas de una vivienda para vivir saludablemente. ¡¡ Presenta el informe final. ¿Cómo evalúo mis avances? Autoevaluación Coevaluación

UNIDAD TEMÁTICA 2 LA PRESIÓN Y EL CALOR PropósitoIndagar sobre los conocimientos relacionados con la presión y la energía térmica paraexplicar fenómenos relacionados con la vida cotidiana y las aplicaciones tecnológicasderivadas de ellos.Aplicar estrategias para resolver problemas matemáticos de magnitudes de presión y calor.Actividades Propósito en cada actividad1. La presión Reconocer fenómenos relacionados con la pre-2. Calor o energía térmica sión de los líquidos y la presión atmosférica para3. Efectos del calor interpretar fenómenos de la vida cotidiana. De- terminar la relación de proporcionalidad entre las magnitudes para calcular la presión. Diferenciar los conceptos de calor y temperatu- ra reconociendo y utilizando las diferentes es- calas de temperatura. Identificar las formas de transferencia del calor y realizar cálculos. Comprender los fenómenos físicos de cambio de estado y dilatación como efectos de la acción del calor sobre la materia. Aplicar fórmulas para calcular la cantidad de calor necesaria para lo- grar el cambio de estado de diferentes cuerpos. ¿Qué aprenderé?￭￭ A identificar fenómenos físicos de estática y dinámica￭￭ A diferenciar entre calor y temperatura￭￭ A realizar conversiones de escalas, temperatura y magnitudes Desarrollaré el PROYECTO N° 2Nombre del Proyecto: Cuidando nuestro cuerpo.Objetivo: Crear conciencia sobre el cuidado de nuestro cuerpo. 73

Actividad 1 Propósito La presiónExperiencias de aprendizaje1. La presión Reconocer fenómenos relacionados con2. Presión de los líquidos la presión de los líquidos y la presión3. Presión atmosférica atmosférica para interpretar fenómenos de la vida cotidiana. Determinar la rela- Descripción ción de proporcionalidad entre las mag- nitudes para calcular la presión. Contenidos disciplinaresEn la primera experiencia de aprendiza- Área de Matemáticaje a través de una experiencia compren- zz Magnitudes proporcionalesderás la noción de presión y conocerássus unidades de medida. Analizarás la Área de Ciencia, Ambiente y Saludrelación de proporcionalidad entre lasmagnitudes presentes en la fórmula Presión:para calcular la presión. zz Concepto zz Unidades de medidaEn la segunda experiencia de aprendi-zaje analizarás la presión de los líquidos Presión de los líquidos:describiendo dos principios básicos, el zz Principio de Pascal (prensa hidráulica)principio de Pascal y el principio de Ar- zz Principio de Arquímedesquímedes. Presión de gases:En la tercera experiencia de aprendizaje zz Presión atmosféricacomprenderás la presión atmosférica ysus efectos.Fichas de trabajo Palabras clave Simulando una prensa hidráulica Prensa hidráulica Hidrostática Fichas de trabajo Flotación Aplicando el principio de Pascal Presión atmosférica Presión hidrostática74 La presión y el calor Pascal Magnitud Proporcionalidad

Experiencia de aprendizaje : LA PRESIÓNRealiza la siguiente experiencia.Necesitas 10 tubos de cartón de papel higiénico. 1 2 31. Coloca un tubo de cartón en el suelo y, apoyándote ligeramente sobre una mesa, párate sobre él en un solo pie.2. Coloca dos tubos de cartón en el suelo y párate sobre ellos. Observa lo que sucede.3. Luego coloca los tubos formando dos filas y párate sobre ellos de tal forma que tu pie abarque todos. zz ¿En qué caso pudiste apoyar todo el cuerpo sin deformar el tubo? ¿Por qué? De la experiencia se puede deducir que...Cuando apoyas tu pie sobre un tubo de cartón, estás aplicando una fuerza (tu peso) sobreuna superficie (el tubo de cartón). Uno o dos tubos no podían soportar tu peso y por eso sedeformaban, pero varios tubos soportaron tu peso sin deformarse. Esto sucede porque tupeso se distribuye sobre una mayor superficie de tal forma que cada tubo soporta menospeso.La acción de una fuerza sobre una superficie se llama presión. Cuanto mayor sea la superficie,menor será la presión. 75La presión y el calor

Concepto de presión y unidadesComo has visto en el experimento anterior, la acción de una fuerza sobre unasuperficie se llama presión. Cuanto mayor es la superficie sobre la que actúa lafuerza, menor será la presión.La presión es la fuerza ejercida sobre una unidad de área Fuerza FPresión = P= Área ALa presión es una magnitud. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidadde presión es el Pascal (Pa).Un pascal es la presión que ejerce la fuerza de 1 La unidad de presiónnewton (N) en 1 m2. Por lo tanto, reemplazando enla fórmula, se tiene: lleva el nombre del 1 Pa = 1 N/m2 científico francés BlasEn la práctica esta unidad es muy pequeña y sesuele emplear el hectopascal (hPa), es decir, Pascal, se usa concentenares de pascales. fines científicos; porExisten otras unidades de presión que se usan juntocon el pascal. Estas son la atmósfera y el bar. ejemplo, para hacerLa presión también se expresa en kgf/m2 estudios del clima. Las otras unidades se usan en actividades prácticas; por ejemplo, para medir la presión de las llantas. Relación de proporcionalidad entre magnitudesLa fórmula que acabas de ver P = F/A expresa la relación que existe entre las magnitudesde presión, fuerza y área. El concepto matemático de proporcionalidad directa o inversa te ayudará a analizar las relaciones existentes entre estas magnitudes. F1 De la fórmula: P = se tiene: P α F y P α AA Relación 1:La expresión P α F quiere decir que la presión es directamente proporcional a la fuerzaaplicada sobre un área o superficie determinada. Esto significa que la presión obtenidaal aplicar una fuerza sobre una determinada área aumentará si se aumenta la fuerza ydisminuirá si se reduce la fuerza.76 La presión y el calor

Comprueba esta situación mediante el siguiente ejercicio:zz Un colchón de una plaza mide 185 × 79 cm, es decir, tiene un área de 14 615 cm2. ¿Cuándo se ejercerá mayor presión si se acuesta una persona de 70 kg o cuando se acuestan dos personas de 70 kg cada una?Por una relación de proporcionalidad, se puede decir fácilmente que, si el peso aumenta, lapresión sobre el colchón aumenta.Hagamos los cálculos utilizando la fórmula para obtener la presión.P = F ................................ (1) ALa fuerza F estará determinada por Generalmente se usan indistintamenteel peso. Entonces se requiere hallar los términos peso y masa. Peroel peso del cuerpo que será igual a la debes recordar que, por ser el pesofuerza: una fuerza, se mide en newton (N) y la masa en kilogramos (kg). Por loω= 70 kg × 10 m tanto, cuando te dicen que el peso es s2 de 70 kg, en realidad te están dando la masa del cuerpo. Para calcular elω = 700 kg × m peso se empleará la fórmula: s2ω = 700 N = F ω=m×gSi la fuerza tiene como unidad el newton, ω = peso del cuerpoentonces el área (A) se expresará en m2: g= aceleración de laωgr=av7e0dakdg ×= 10 m s2A = 14 615 cm2 × 1 m2 10 000 cm2 = 1,4615 m2 m= masa del cuerpo m ω s2 = 700 kg ×Redondeando: A = 1,5 m2 ω = 700 N = FReemplazando en la fórmula (1) se tiene:P1 = 700 N = 466,666 Pa 1,5 m2En el caso de las dos personas, la presión será:ω=2 70 kg × 10 m = 1400 kg × m = 1400 N s2 s2El área es la misma, o sea: A = 1,5 m2 RecuerdaReemplazando en la fórmula (1) se tiene: que el newton (N) es la unidad de fuerza: 1400 N P2 = 1,5 m2 = 933,333 Pa 1 kg × m = 1 N s2P1 < P2Efectivamente, si la fuerza aumenta, la presión también aumenta. 77La presión y el calor

Relación 2: 1 La expresión P α A quiere decir que la presión es inversamente proporcional al área sobre la cual se aplica la fuerza. Esto significa que la presión obtenida al aplicar una fuerza sobre una determinada área aumentará si el área disminuye, y disminuirá si el área aumenta. Comprueba esta situación mediante el siguiente ejercicio:zz Las personas del ejercicio anterior paradas sobre el colchón aplican una fuerza similar a su peso sobre un área aproximada de 0,084 m2. Cuando están echadas, su peso presiona casi toda el área del colchón igual a 1,4615 m2. ¿En qué situación será mayor la presión? ¿Cuándo las personas están paradas o echadas sobre el colchón? Utilizando la fórmula para calcular la presión:Del ejercicio anterior tenemos que: ω = 2 70 kg × 10 m = 1400 N s2Reemplazando en la fórmula (1) para el A = 0,084 m2 , se tiene: P1 = 1400 N = 16 666,666 Pa 0,084 m2Reemplazando en la fórmula (1) para el A = 1,4615 m2, se tiene: P2 = 1400 N = 957,919 Pa 1,4615 m2 P1 > P2Efectivamente, la presión ejercida por una fuerza sobre un área pequeña es mayor quela presión ejercida por esa misma fuerza sobre un área mayor. Quizás has podido experimentar que si te paras sobre el colchón, este se hunde en ese lugar. Es decir, en un área pequeña, la presión que ejerce tu peso es mayor. Pero cuando te acuestas, el colchón se hunde menos porque el peso de tu cuerpo se distribuye por toda el área.78 La presión y el calor

En nuestras actividades cotidianas a veces nos interesa repartir la fuerza sobre una superficie grandepara que la presión sea menor. En otras ocasiones nosinteresa concentrar la fuerza en una superficie pequeña para que la presión sea mayor.Para no hundirse en la nieve Los carniceros tienen cuchillos Un carpintero introduce se usan unas raquetas que afilados que cortan bien clavos con poco esfuerzo: la tienen mayor superficie de punta presenta una superficie porque la parte filosa tiene pequeña. ¿Qué pasaría si los apoyo que los zapatos. una superficie muy pequeña. clavos tuviesen punta roma? En tu carpeta de trabajo:¡¡ Para romper un ladrillo de un golpe con la mano, ¿cómo colocan la mano los karate- cas? ¿Por qué no golpean con la palma abierta?¡¡ Si un fakir se acostara en una cama con dos o tres clavos, éstos lo atravesarían, pero si se acuesta en una cama con muchos clavos no sufre lesión alguna. ¿Qué explicación das a este hecho?¡¡ ¿Por qué es difícil caminar con zapatos de taco fino en la arena o cualquier superficie blanda mientras que con zapatos que apoyan toda la planta resulta mejor?¡¡ Elabora ejemplos de tu vida cotidiana sobre las relaciones de proporcionalidad entre las magnitudes.¡¡ Una caja con latas de leche mide 60 cm ancho, 80 cm de largo y 40 cm de altura: a) Determina en cuál de las caras debe apoyarse sobre una mesa de plástico para que ejerza menor presión. b) Si la caja pesa 20 kg, ¿qué presión ejerce sobre la mesa en esa posición?Has definido la presión y sus unidades de medida. Además, has analizado larelación directa e inversa entre las magnitudes presentes en la fórmula paracalcular la presión. En la primera experiencia de aprendizaje analizarás la presiónque ejercen los líquidos. 79La presión y el calor

Experiencia de aprendizaje : PRESIÓN DE LOS LÍQUIDOSEn las películas de submarinos vemos que siempre se controla la profundidad. Esto se debea que el submarino solo puede descender hasta cierta profundidad: cuanto más profundodescienda, más agua habrá por encima de él y mayor será la presión que soporta. Si lapresión del agua fuese muy grande, aplastaría al submarino.Los submarinos más modernos están hechos con materiales muy resistentes y puedendescender hasta 6000 metros de profundidad.zz ¿En qué se utilizan los submarinos? ¿Crees que es útil lo que hacen?zz ¿Has experimentado la presión de los líquidos en tu cuerpo? Describe tu expe- riencia.¿De qué depende la presión de los líquidos?Los líquidos pesan y ejercen una presión en las h2paredes del recipiente que los contiene y sobrelos cuerpos sumergidos en ellos.La presión que ejerce un fluido se debe al choque h1de sus moléculas con las paredes del recipiente ode cualquier objeto que tengamos sumergido en él.La presión depende del peso y de la altura quealcance el líquido. La altura también puedeconsiderarse como profundidad.Por ejemplo, si nos sumergimos en el mar oen un río notaremos que a mayor profundidadmayor presión. Notamos ese efecto en los oídos.La presión que soporta un cuerpo sumergido se denomina presión hidrostática.80 La presión y el calor

La fórmula para calcular la presión hidrostática se deduce de la fórmula de presión tomandoen cuenta el peso y la altura de la columna de líquido que hay encima de algún objeto. En la fórmula de presión: P = F ................................ (1) A La fuerza (F) está dada por el peso de la columna de líquido que se halla sobre el cuerpo sumergido.F = ω= m× g Pero, como se trata de un líquido la masa (m), se m expresa en función de la densidad del líquido.d= ⇒m=d×V d = densidad del líquido V = volumen de columna de líquido VReemplazando la masa de la columna de líquido en función de la densidad, se tiene: F = m × g = d × V × g g = 10 m/s2Se asume el líquido que se halla sobre el cuerpo sumergido como una columna de formacilíndrica cuya altura (h) es lo que conocemos como profundidad; por lo tanto, expresandoel volumen de la columna de líquido con la fórmula del volumen de un cilindro, quedará así:V=A×h V = volumen A = área de la base de la columna de líquido h = altura de la columna, que es igual a la profundidad del objeto sumergido.Reemplazando, se tiene: F=ω=m×g=d×V×g=d×A×h×gReemplazando en la fórmula (1), se tiene:P= F = d× A×h×g = P = g ×h×d fórmula de la presión en un líquido AAEn tu carpeta de trabajo:¡¡ Calcula a qué presión está sometido un buceador si bucea primero a 3 m y luego a 4 m de profundidad en una piscina de agua dulce.Datos: densidad del agua = 1000 kg/m3 g = 10 m/s2.¡¡ Compara los resultados obtenidos y comprueba si es cierto que, a mayor profundidad,la presión es mayor. 81La presión y el calor

Principio de PascalSi presionas una bolsa llena de agua provista devarios agujeros iguales, observarás que la presiónse trasmite por igual; por eso, el líquido saleexactamente igual por todos los agujeros.Este efecto fue estudiado por el físico francés BlasPascal (XVII), quien enunció el principio que hoylleva su nombre.Principio de Pascal: «Toda presión ejercidasobre un líquido se trasmite con la mismaintensidad y rapidez en todos sus puntos».zz Si los agujeros en la bolsa son de diferente tamaño, ¿la presión del líquido en los agujeros será igual? Compruébalo con una experiencia.zz ¿Por qué puedes regar un jardín con una botella agujereada? La prensa hidráulicaUna de las aplicaciones del principio de Pascal es la F1prensa hidráulica: un dispositivo donde una fuerzapequeña se convierte en una fuerza mayor.Cuando se aplica una fuerza (F1) en el émbolo máspequeño, aumentamos la presión en el líquido (aceitegeneralmente).La presión ejercida se trasmite hasta el émbolo más F2grande multiplicando la fuerza (F2). Investiga aplicaciones de losEl principio de la prensa hidráulica se aplica en sistemas hidráulicos ennumerosos dispositivos prácticos, como las gatas los frenos y otrospara levantar carros, la grúa hidráulica y los frenos dispositivos. Presenta lahidráulicos de los automóviles. información en un tríptico. Todos los dispositivos que usa una prensa hidráulica se llaman sistemas hidráulicos. En la ficha de trabajo podrás reproducir el principio de prensa hidráulica.82 La presión y el calor

Principio de Arquímedes Cuando un cuerpo se sumerge en el agua, desaloja una cierta cantidad de líquido. La fuerza de empuje corresponde al peso de ese volumen de líquido desalojado. Esto es lo que se conoce como principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje hacia arriba, que es igual al peso del volumen de agua desalojado. Si tomas una botella vacía de plástico cerrada con una tapa y tratas de sumergirla totalmente en un recipiente con agua, comprobarás que hay algo que ofrece resistencia y que debes ejercer una fuerza para hundirla. Esta fuerza que tiende a evitar que hundas la botella se llama empuje. Si sumergimos un cuerpo sólido en el interior de un líquido, pueden darse las siguientes situaciones: zz El cuerpo se hunde, si su peso es mayor que el empuje. zz El cuerpo queda sumergido sin llegar al fondo, si su peso es igual al empuje. zz El cuerpo flota, si su peso es menor que el empuje. ¿Cómo se calcula el empuje?La fuerza ascendente que actúa sobre un cuerpo parcial o totalmente sumergido esigual al peso del líquido desplazado. Este peso depende de la densidad del líquido y delvolumen del cuerpo sumergido. Por ejemplo:El agua de mar es más densa que el agua dulce, es decir, 1 litro de agua de mar pesamás que 1 litro de agua dulce.Un buceador sumergido en agua de mar o en agua dulce desplazará igual cantidad deagua; sin embargo, puesto que el peso del agua de mar es mayor al del agua dulce, elempuje (o fuerza ascendente) será mayor en el primer caso que en el segundo. Por talrazón será más fácil flotar en agua salada que en agua dulce.Asimismo, un buceador con mayor volumen desplazará mayor cantidad de agua que unode menor volumen. Cuando un buceador inmerso en el agua infla su chaleco compensador,aumenta su volumen sin modificar su peso. Al aumentar su volumen aumenta también elvolumen de agua desplazado, por lo que aumenta su empuje y puede flotar mejor zz De acuerdo al principio de Arquímedes, ¿qué volumen tendrá un pedazo de metal si se introduce en un balde con agua y desaloja 30 cm3 de agua? La presión de los líquidos aumenta con la profundidad. Has reconocido los principios de Pascal y Arquímedes. 83La presión y el calor

Experiencia de aprendizaje : PRESIÓN ATMOSFÉRICAVivimos inmersos en un océano de aire y el aire pesa ejerciendo una presión llamada presiónatmosférica. Las personas estamos acostumbradas a la presión atmosférica y no sentimossus efectos. Realiza el siguiente experimento para reconocer las características de la presión atmosférica. Experimento 1: La botella que se abollaExplicación:1. Echa un poco de agua caliente a una botella de plástico vacía.2. Arroja el agua y tapa la botella. Verás que la botella se abolla porque la presión del aire ex- terior la aplasta.Explicación.Al empezar la experiencia, en realidad la botella noestaba vacía, pues había aire en su interior. Este aireejercía una presión en el interior de la botella igual a lapresión del aire exterior.Al arrojar el agua caliente, has calentado el aire, el cualse dilata y sale.Entonces, dentro de la botella se ha producido un vacío(no hay agua ni aire) y no hay nada que ejerza presióndentro de la botella por eso la presión exterior la aplasta. Nuestro cuerpo no se aplasta con la presión atmosférica porque los líquidos internos de las células ejercen una presión que equilibra la presión atmosférica.84 La presión y el calor Otra experiencia que te demostrará la existencia de la presión atmosférica consiste en tratar de tomar agua con un sorbete agujereado. Cuando el sorbete está intacto, el agua sube porque al succionar sacas todo el aire; en cambio si hay un agujero, entra aire que presiona el líquido impidiéndole subir.

¿Qué es la presión atmosférica?La capa de aire que rodea la Tierra recibe el h2nombre de atmósfera. Está compuesta por h178% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1%de otros gases.La atmósfera tiene un grosor de unos 500km, aunque el 80% del aire se encuentra enlos primeros 15 km. Esto quiere decir queen las capas más altas casi no hay aire.El peso de los gases que componen laatmósfera ejerce una presión sobre loscuerpos inmersos en ella. Esta fuerza sedenomina presión atmosférica.La presión atmosférica varía con la altitud: es mayor a nivel del mar y disminuyecon la altura. Esto es así porque el aire es poco denso en las alturas (pesa menos).Se ha calculado que, a nivel del mar, la presión del aire es de 1 kg/cm2. En tu carpeta de trabajo:¡¡ Busca una explicación a los siguientes hechos: zz Las cabinas de los aviones se mantienen presurizadas durante el vuelo. ¿En qué consiste la presurización? ¿Por qué es necesaria? zz ¿Por qué, cuando viajas de la costa a la sierra, al abrir los envases de colonia, champú o cremas, el contenido se escapa rápidamente y se derrama? Experimento 2: Comprobación de la presión atmosférica Materiales:● Una vela, un plato, un vaso y agua. Procedimiento:1. Pega una vela pequeña en el centro de un plato hondo. Echa agua en el plato.2. Enciende la vela y coloca un vaso invertido como se señala en la figura.zz Explica: ¿Qué sucede? ¿Por qué? 85La presión y el calor

Medición de la presión atmosféricaEn 1643, al físico italiano E. Torricelli se le 1000 mmocurrió un procedimiento para medir la presiónatmosférica. 760 mmzz Llenó con mercurio un tubo de 1 m de lar- go y de 1 cm2 de diámetro, cerrado por un extremo.zz Metió el tubo lleno de mercurio, boca abajo en una cubeta que también contenía mercu- rio y observó que el mercurio del tubo baja- ba un poco, pero se quedaba a cierta altu- ra. A nivel del mar, en donde se realizó esta experiencia, esa altura resultó ser 760 mm.Torricelli dedujo que la presión atmosférica ejerce Variación de la presiónuna fuerza sobre la superficie del mercurio de la atmosféricacubeta que impide el descenso total. Esta fuerza esigual al peso del mercurio que hay dentro del tubo.Se demostró así que la presión del aire soporta Altura Presión enuna columna de mercurio cuya longitud es de en metros mm de Hg760 mm. Podemos decir, entonces, que a niveldel mar la presión atmosférica es de 760 mm de 8000 267mercurio. Este valor se denomina 1 atmósfera 6000 354(1 atm). 4000 462 3000 526Como 760 mm de mercurio x 1 cm2 de sección 2000 596pesa aproximadamente 1 kg, se tiene: 1500 634 1000 6741 atm = 760 mm de Hg (mercurio) =1 kg/cm2 500 716 760En el SI, la unidad de presión es el pascal (Pa). 0El instrumento para medir la presión atmosféricase llama barómetro y su funcionamiento se basaen el experimento de Torricelli. En tu carpeta de trabajo:¡¡ ¿Qué habría ocurrido con la columna de mercurio (Hg) si el experimento de Torricelli se hubiese realizado en la cima de una montaña como el Huascarán?¡¡ Cuándo el mercurio queda a una altura de 730 mm en un barómetro, ¿cuánto mide la presión atmosférica?¡¡ ¿Qué quiere decir que la presión atmosférica es de 1 kg/cm2?¡¡ Observa el cuadro y calcula cuál es la presión atmosférica aproximada en el lugar donde vives.86 La presión y el calor

Nuestro cuerpo soporta la presión atmosférica. Algunas veces un cambio de presión muy brusco puede provocarnos molestias. Por ejemplo, cuando viajamos a un lugar con una altura diferente a donde nos ubicamos se produce una descompensación entre la presión interna del oído medio y la existente en el entorno. Investiga sobre Esto puede provocar dolorun instrumento que mide a menos que se busque equilibrarla presión del aire llamado la presión. Para ello, debemos manómetro. bostezar o mascar chicle. No se recomienda taparnos la nariz y «soplar» pues podríamos introducir mucosidad en el oído interno y generar infecciones.La presión de un cuerpo sumergido en un recipiente expuesto a la atmósfera será la sumade las presiones atmosférica e hidrostática: Ptotal = Patm + Phidrost = Patm + d × h × gEjercicio de aplicación:zz ¿Cuál es la presión a 1 m y a 10 m de profundidad desde la superficie del mar? Supón que la densidad del agua de mar es: d = 1,03 × 103 kg/m3 y que la presión atmosférica en la superficie del mar es 1,01 × 105 Pa y que a este nivel de presión la densidad no varía con la profundidad. Si se reemplazan estos datos en la fórmula de presión total (Ptotal), se tiene: Ptotal = 1,01 × 105 Pa + (1,03 × 103 kg/m3)(10 m/s2)(h)Si reemplazas el dato de las alturas dadas, debes obtener los siguientes resultados:Si h = 1 m Ptotal = 1,11 × 105 PaSi h = 10 m Ptotal = 2,04 × 105 PaEfectúa las operaciones y comprueba los resultados obtenidos.El físico italiano E. Torricelli encontró un método para medir la presión. Hasdeterminado también que la presión total que sufre un cuerpo sumergido enun líquido expuesto a la atmósfera es la suma de la presión atmosférica más lapresión hidrostática. 87La presión y el calor

FICHA DE TRABAJOSimulando una prensa hidráulicaMateriales:zz Una manguera de aproximadamente 1 cm de diámetro.zz Dos jeringas, de 1 cm y 2 cm de diámetro respectivamente, que serán las jeringas A y B.zz Alambre delgado para amarrar y asegurar las uniones.zz Un frasco con peso puedes llenarlo con piezas de metal o con piedras.Procedimiento:1. Ata la manguera a las jeringas como muestra la ilustración.2. Llena con agua toda la manguera, incluso la mitad de las jeringas A y B.3. Pide a un compañero que coloque el frasco con peso sobre la jeringa de diámetro mayor. Puede sujetarlo, pero no presionarlo.4. Presiona el émbolo de la jeringa A (la más pequeña) y observa lo que sucede. Repite la operación, pero esta vez coloca el frasco en la jeringa A. jeringa B jeringa A zz ¿Con cuál de las dos jeringas hiciste menor esfuerzo para levantar el mismo peso? zz Explica el funcionamiento de esta prensa hidráulica. El ser humano fabrica aparatos utilizando principios muy sencillos. En esta experiencia, el fundamento teórico es el principio de Pascal: los líquidos transmiten íntegramente y en todas direcciones la presión ejercida en cualquier punto del mismo. Con una fuerza pequeña y el mecanismo adecuado podemos conseguir una fuerza mucho mayor.88 La presión y el calor

FICHA INFORMATIVAAplicando el principio de PascalLa prensa hidráulica es un dispositivo mecánico que sirve para multiplicar una fuerza.Toda la parte hueca se llena con un líquido que puede ser agua o aceite. F1 F2 Si sobre el pistón chico se aplica S1 una fuerza F1, sobre el grandeh1 h2 aparece una fuerza F2. S2 De acuerdo con Pascal, las presiones en los dos émbolos son iguales. P1 = P2 F1 = F2 S1 S2Esta ecuación se suele escribir: F1 = S1 ........................... (1) F2 S2Relación entre las fuerzas y los diámetros de los émbolosSi d1 y d2 son los diámetros, entonces: S1 = πd12 y S2 = πd22 4 4Reemplazando en (1): F1 = πd12 ⇒ F1 = d12 4 F2 πd22 F2 d22 4Relación entre las fuerzas y las alturas recorridas por los émbolosEl volumen de líquido desplazado por el émbolo menor es igual al volumen desplazadopor el mayor, o sea: V1 = V2 ⇒ S1h1 = S2h2 ⇒ S1 = h2 S2 h1 89La presión y el calor

Comparando esta igualdad con (1). F1 = h2Ejercicio de aplicación: F2 h1zz Los diámetros de dos pistones de una prensa hidráulica miden 4 cm y 40 cm, res- pectivamente. ¿Por cuánto aparece multiplicada en el pistón grande la fuerza que se aplica en el chico?Solución:Aplica la relación:F1 = d12 donde: F1 = fuerza aplicada en el pistón chicoF2 d22 F2 = fuerza en el pistón grande ( )2 F1 = 16 ⇒ F2 = 1600× F1 = 1600 F1 ⇒ F2 1600 16 16⇒ F1 = 4 =( )F2 2 40F2 = 100 F1Respuesta: La fuerza en el pistón grande se ve multiplicada por 100.Resuelve los siguientes problemas:1) En un taller de mecánica tienen una gata hidráulica que sirve para levantar los autos y realizar una mejor revisión en su parte baja. Si este aparato utiliza una presión de 6 kg/cm2, ¿hasta qué peso podrá levantar si el diámetro del pistón grande mide 20 cm?2) El dueño de una fábrica de vinos quiere modernizarla y ha adquirido una máquina con sistema hidráulico (prensa hidráulica) para prensar las uvas. Las superficies de los émbolos de la prensa hidráulica son de 8 cm2 y 20 cm2 respectivamente. Si sobre el primero se aplica una fuerza de 70 N, ¿cuál será la fuerza obtenida por el otro émbolo?3) Sobre el émbolo de 12 cm2 de una prensa hidráulica se aplica una fuerza de 40 N, y en el otro se obtiene una fuerza de 150 N. ¿Cuál es el valor de la superficie de este émbolo?90 La presión y el calor

Actividad 2Calor o energía térmicaExperiencias de aprendizaje Propósito1. Calor y temperatura Diferenciar los conceptos de calor y2. Propagación del calor temperatura reconociendo y utilizando3. Cantidad de calor las diferentes escalas de temperatura. Identificar las formas de transferencia del calor y realizar cálculos.Descripción ContenidosEn la primera experiencia de trabajo Área de Matemáticadiferenciarás los conceptos de calor zz Calor y temperaturay temperatura analizando situacionesde la vida cotidiana. Además, identifi- Área de Ciencia, Ambiente y Saludcarás instrumentos de medida y esca-las de temperatura. Calor y temperatura: zz Diferencia de conceptosEn la segunda experiencia de trabajo zz Instrumentos y unidades de medidareconocerás tres formas de propaga-ción (transmisión) del calor, sus efec- Propagación del calortos en el medio ambiente y sus aplica-ciones tecnológicas. Cantidad de calorEn la tercera experiencia de trabajoidentificarás las unidades para medirla cantidad de calor y la forma de cal-cularla a través de la capacidad calorí-fica de los materiales.Ficha de trabajo Palabras clave Calculando la cantidad de calor Termómetro Puntos fijos Fichas informativas Energía térmica Calorzz Efecto térmico de mares y lagos Temperaturazz El calor y los seres vivos Calor específico Capacidad calorífica 91La presión y el calor

Experiencia de aprendizaje : CALOR Y TEMPERATURA El calor es una forma de energía que percibimos fácilmente a través de nuestros sentidos. Así, podemos sentir si algo está caliente o frío. Diferencias entre calor y temperatura Como sabes, la materia está formada por partículas (átomos o moléculas) que están vibrando continuamente. El calor o energía térmica es una consecuencia del movimiento de las partículas que forman la materia. Mientras mayor sea el movimiento vibratorio de las partículas de un cuerpo, más caliente se encontrará éste. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo. Cuando calentamos algo, estamos incrementando la velocidad de sus moléculas. La temperatura es una medida de la velocidad de las partículas. Así, las moléculas de agua que están a 100 °C se mueven más rápido que las que están a 10 °C. Por lo tanto, aunque muchas veces usamos las palabras calor y temperatura como sinónimos, estos conceptos no son iguales, pero están muy vinculados: ● Calor es el paso o tránsito de energía de un cuerpo a otro debido a diferencia de temperatura. ● Temperatura es una medida de la velocidad con que se mueven las partículas. Si las moléculas se mueven más rápidamente, la temperatura es mayor. Para medir la temperatura se usan los termómetros. zz Para «ver» el movimiento de las moléculas de agua realiza la siguiente experiencia: Llena un recipiente con agua caliente y otro con agua fría (con la misma cantidad de agua). Cuando el agua esté quieta echa una gota de colorante o tinta en el centro de cada recipiente. Observa en qué recipiente el colorante se difunde más rápidamente. ¿Qué demuestra esto?92 La presión y el calor

Medición de la temperaturaLa temperatura se mide mediante termómetros. Estos instrumentos se basanen la dilatación que sufren los líquidos al calentarse. Los líquidos utilizadospueden ser mercurio o alcohol.mercurio escala bulbo Investiga sobre la temperatura normalCuando un termómetro se pone en contacto con de un ser humano y deun cuerpo cuya temperatura se quiere medir, elmercurio que hay dentro se dilata al calentarse algunos animales.y asciende por el tubo. Luego de un tiempo, elmercurio y el cuerpo llegan a tener la mismatemperatura. La altura que alcanza el mercuriomarca en una escala graduada el valor de latemperatura. Escalas de temperaturaLas escalas de temperatura más usadas son °C °F K 212 373tres y difieren en los puntos fijos que toman de 100referencia.Escala Celsius o centígrada. Creada por el 0 32 273físico sueco Andrés Celsius. En esta escala seasigna el valor 0 °C a la temperatura del hielo yel valor 100 °C a la temperatura de ebullición delagua (agua hirviendo).Los valores inferiores a 0 °C se indican mediantenúmeros negativos, por ejemplo –12 °C.Escala Fahrenheit. En el siglo XVIII, el alemán –273 –460 0David Fahrenheit creó esta escala, que asigna elvalor 32 °F al punto de fusión del hielo y el valor212 °F al de ebullición del agua.Escala Kelvin o absoluta. El británico William Kelvin marcó el 0 K como latemperatura más baja en que podría encontrarse un cuerpo, y se llama ceroabsoluto. El punto más alto de la escala corresponde a la temperatura de ebullicióndel agua y es de 373 K. 93La presión y el calor

La escala centígrada se Los grados K se usa en la mayoría de los países, la escriben solo con Fahrenheit solo en países de habla inglesa una letra. El signo y la Kelvin es utilizada principalmente de grado se omite. por los científicos. Conversión entre escalasSe ha podido establecer una ecuación de conversión (fórmula) entre las escalas, puestoque las tres utilizan como referencia el punto de fusión y de ebullición del agua. La relaciónexistente entre las escalas termométricas permite expresar una misma temperatura endiferentes formas, esto es, con resultados numéricos y con unidades de medida distintas.La fórmula se deduce utilizando la razón y proporción de segmentos entre las escalastermométricas de la siguiente manera:Escala centígrada Escala Fahrenheit °C – 0 100 – 0 100 °C 212 °F = °F – 32 212 – 32 °C – 0 °F – 32 = 100 – 0 212 – 32°C °F Por lo tanto:0 32 °C °F – 32 = 100 180Escala centígrada Escala Kelvin °C – 0 100 – 0 100 °C 373 K = K – 273 373 – 273 °C – 0 K – 273 = 100 – 0 373 – 273°C K Por lo tanto:0 273 °C K – 273 = = °C = K – 273 100 100En resumen, la ecuación de conversión entre escalas es: °C °F – 32 K – 273 == 100 180 10094 La presión y el calor

Ejercicios de aplicación:zz En el noticiero dijeron que la temperatura en Miami (Estados Unidos) era de 95 °F. ¿Cuál será la equivalencia de esta temperatura en la escala centígrada? Solución:1. Convierte de °F a °C utilizando la siguiente ecuación: °C = °F – 32 100 1802. Resuelve la ecuación despejando °C en el primer miembro:3. Reemplaza datos: 100(°F – 32) °C = 180 °C = 100(95 – 32) = 35 °C 180La temperatura de 95 °F equivale a 35 °C. En tu carpeta de trabajo:¡¡ Realiza las conversiones de escala y encierra con un círculo la temperatura mayor: a) –10 °C o 263 K b) 350 K o 100 °C c) 32 °F o 5 °C¡¡ Si una persona tiene 98 °F, ¿está sana o tiene fiebre?¡¡ ¿Podría haber algún cuerpo a – 7 K? ¿Por qué?¡¡ Completa la siguiente tabla utilizando las ecuaciones de conversión:Centígrado Fahrenheit Kelvin 200 °C 40 °F 400 K –5 °C¡¡ Se tiene un termómetro de mercurio al cual se le ha borrado la numeración, ¿cómo podrías graduarlo de nuevo?En la primera experiencia de aprendizaje has analizado dos aspectos de laenergía térmica: el calor y la temperatura. Asimismo, has recordado las escalasde temperatura que se usan más. En la siguiente experiencia de aprendizajeestudiarás las tres formas básicas de propagación del calor. 95La presión y el calor

Experiencia de aprendizaje : PROPAGACIÓN DEL CALORDibujo referido altextoConvección: Juan fue a la cocina, Conducción: Lo sirvió en una taza Radiación: Corrió la cortina de la ventana para que entrara elpuso la tetera en el fuego y y al tocarla comprobó que estaba Sol y sintió que los tibios rayoscalentó agua para tomar un café. caliente. calentaban el ambiente.El calor es una forma de energía que está continuamente transfiriéndose (propagándose)de unos cuerpos a otros. En esta historia se ven las tres formas de propagación del calor:por conducción, por convección y por radiación. Aunque estos procesos suelen darsesimultáneamente, puede ocurrir que uno de ellos predomine sobre los otros dos.zz Menciona otras situaciones en las que hayas ob- servado estas tres formas de transmisión del calor. Experimenta: ¿Qué elemento conduce mejor el calor?Materiales:zz Un recipiente resistente al calor, cera de vela, chinches, agua caliente, cucharas de distintos materiales (metal, madera, plástico). Procedimiento:1. Derrite cera y pega los chinches en los mangos de las cu- charas. Todos los chinches deben estar a la misma altura como se indica en la figura.2. Pon las cucharas dentro del recipiente y agrega agua muy caliente hasta la mitad. zz ¿Qué chinche cayó primero? ¿Por qué? zz ¿Cuál crees que fue el mejor conductor del calor?96 La presión y el calor

Calor por conducciónEsta forma de transmisión del calor se da principalmente en los sólidos y se producecuando los cuerpos están en contacto directo. Por ejemplo, cuando una cucharade metal está en contacto con un líquido caliente, el metal conduce el calor desdeun extremo de la cuchara hasta el otro.Existen sustancias que son buenas conductoras de calor, como los metales, y otrasque son malas conductoras y se usan como aislantes, como la madera, el tecnopor,la lana, el plástico, el corcho y el aire.Observa algunos ejemplos:La ropa de lana es mala Las ventanas con doble Si hace frío, los pájaros conductora y evita que vidrio dejan un espacio de inflan sus plumas parael calor salga de nuestro aire que impide que el calor atrapar aire entre ellas y de la casa salga. El aire es no perder el calor de sus cuerpo mal conductor del calor. cuerpos.zz ¿Por qué la base de una sartén es de metal y el mango de plástico?zz Si pones fuentes de comida caliente en una mesa, ¿qué debes usar? Calor por convecciónEsta forma de transmisión del calor ocurresolo en líquidos y gases. El calor se distribuyemediante el movimiento de corrientes fríasy calientes.Este movimiento ocurre porque el líquido queestá cerca del calor se calienta primero, se dilatay pesa menos. Entonces sube, y el de arriba, queestá a una temperatura inferior, desciende. 97La presión y el calor

Es importante comprender y saber utilizar las corrientes de convección. Observa losejemplos: Frío Caliente Frío Caliente Es mejor que las ventanas de un bus estén En nuestro planeta, las corrientes deabiertas en la parte alta. Así, el aire caliente convección distribuyen el calor. El aire caliente del ecuador asciende y se mueve sale con facilidad. hacia los polos. El lugar es ocupado por aire frío que llega desde los polos. En tu carpeta de trabajo:¡¡ Prende un fósforo y coloca tu mano primero al costado y luego en la parte superior. ¿En qué caso sientes más calor? Dibuja la experiencia y explícala.¡¡ Explica: en una casa de dos pisos, ¿por qué es más caliente el piso superior? Calor por radiación En la radiación, la transmisión del calor es a través de ondas electromagnéticas llamadas rayos infrarrojos. Todos los cuerpos calientes emiten rayos infrarrojos que no son visibles al ojo humano. Cuando estos rayos llegan a un cuerpo lo calientan. Los rayos infrarrojos pueden viajar incluso en el espacio, ya que no requieren un medio material para propagarse; de esta forma nos llega el calor del Sol. Asimismo, el calor de una fogata o de un foco encendido se propaga por radiación y podemos sentirlo sin tocar el foco, basta con acercar la mano. Los rayos caloríficos pueden atravesar los cuerpos transparentes; por eso, los vidrios de un carro o de una habitación dejan pasar el calor y éste calienta el interior.98 La presión y el calor

Experimenta: Los cuerpos y la radiaciónNo todos los cuerpos se calientan de igual manera cuando reciben las ondas de calor. Loscuerpos de color negro absorben casi toda la radiación y se calientan más, mientras que losde color blanco reflejan la radiación y se calientan menos. Para comprobarlo, realiza la siguiente experiencia:zz Elige dos vasos iguales y coloca un cubito de hielo en cada uno. Cubre uno de ellos con una tela negra y, el otro, con una tela blanca. (La tela debe ser del mismo material, por ejemplo, algodón).zz Ubica ambos vasos al sol. Espera 10 minutos y obser- va lo que sucede en cada vaso.zz ¿En cuál de los vasos el hielo se derrite primero? ¿Por qué?zz ¿Por qué crees que las personas se visten con ropa oscura en invierno y clara en verano?zz ¿Por qué los helados se conservan más en envases de tecnopor? En tu carpeta de trabajo: Investiga cómo es un termo. Presenta un¡¡ Indica cómo se propaga el calor en cada caso. esquema.  Tu cuerpo se calienta al sentarte frente a una chimenea.  Te quemas la mano al tocar una olla caliente.  Se enfría una habitación al abrir una ventana.  Tomamos sol echados en la playa.  Calientas agua fría echándole agua caliente.¡¡ ¿Por qué cuando se estaciona un auto en épocas de sol se cubren las lunas con cartón?¡¡ Cuando cocinamos, movemos los alimentos con un cu- charón. ¿Cuál es el efecto si el cucharon es de metal y cuál si es de madera?En la segunda experiencia de aprendizaje has reconocido la presencia de formas depropagación del calor: conducción, convección y radiación en diversas situacionesde la vida diaria. En la tercera experiencia de aprendizaje identificarás que losmateriales o sustancias tienen diferente capacidad calorífica y que cada sustanciatiene un calor específico. 99La presión y el calor

Experiencia de aprendizaje : CANTIDAD DE CALOR No me gusta tomar líquidos muy calientes. Por eso, generalmente 10 minutos antes de tomar mi desayuno, pongo mi taza de lo que haya preparado (quinua, café, leche, etc.) dentro de un tazón con agua fría para que se vaya entibiando. zz ¿Has enfriado o entibiado de esa forma un líquido caliente? ¿De qué otra forma podrías enfriarlo? zz ¿Por qué crees que se enfría el líquido en la taza? ¿Y el agua del tazón se habrá calentado? ¿Mucho o poco? El calor tiene la propiedad de pasar de un cuerpo a otro. Así, cuando dos cuerpos que están a distinta temperatura se ponen en contacto, se produce una transferencia de calor. El cuerpo que tiene mayor temperatura cede calor al que tiene menor temperatura. Este proceso demora cierto tiempo hasta que ambos cuerpos están a la misma temperatura, es decir, hasta que alcanzan el equilibrio térmico. Cuando decimos que un cuerpo está frío o caliente, no estamos sintiendo su temperatura, sino la transferencia de calor entre nuestra piel y el objeto. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre la piel y el objeto, más intensa será la sensación de frío. CALOR En una habitación cerrada, todos los objetos están a la misma temperatura debido al equilibrio térmico. Sin embargo, algunos objetos como los metales nos parecen más fríos. Esto se debe a que los metales son buenos conductores del calor. Al tocarlos, nuestra piel cede rápidamente su calor al metal, de allí que nos parezca frío. No ocurre lo mismo con otros materiales como la madera o el plástico, que son malos conductores.100 La presión y el calor