Ciencias Naturales 7°, Santillana libro

GLOSARIO Reacciones químicas a nuestro alrededor

Energía química: forma Aunque no lo notes, en todo momento están ocurriendo reacciones químicas a
de energía almacenada nuestro alrededor. Hay ciertas reacciones químicas que se producen en la
en la materia debido a su naturaleza sin las cuales la vida no sería posible, por ejemplo, la fotosíntesis y la
composición química. respiración celular.

Fotosíntesis: En presencia de la luz, las plantas transforman el dióxido de
carbono que toman del aire y el agua que absorben del suelo en glucosa, un
carbohidrato rico en energía química.

La fotosíntesis puede resumirse en la siguiente ecuación:

Energía (luz)

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
Agua Glucosa
Dióxido Oxígeno
de carbono

Las plantas a través Energía Dióxido La fotosíntesis es imprescindible para
de la fotosíntesis producen luminosa de carbono mantener la vida, ya que la energía
glucosa que le proporciona que las plantas captan del sol es
la energía necesaria para Glucosa almacenada en los vegetales como
llevar a cabo sus funciones Oxígeno compuestos energéticos, que son
utilizados por el resto de los
vitales, como crecer organismos a través de las tramas
y reproducirse. alimentarias. Por otra parte, el
oxígeno producido durante la
Agua fotosíntesis es utilizado por la gran
mayoría de los seres vivos para
realizar la respiración celular.

Respiración celular: Este proceso consiste en una serie de reacciones químicas que
ocurren al interior de las células de los seres vivos. Durante la respiración celular, los
nutrientes que ingresan a la célula son procesados para extraer de ellos la energía
almacenada en sus enlaces químicos. En este proceso, la glucosa es combinada con
el oxígeno, para producir dióxido de carbono, vapor de agua y liberar energía.

La ecuación química que representa este proceso es la siguiente:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía

Glucosa Oxígeno Dióxido Agua

de carbono

100 Unidad 3

3UNIDAD

Otras reacciones muy frecuentes de observar a nuestro alrededor son la GLOSARIO
combustión, la corrosión y la putrefacción.
Comburente: sustancia
Combustión: Es una reacción química que se produce cuando un combustible que reacciona con el
se combina con un comburente (el oxígeno), produciéndose dióxido de combustible, generando
carbono (CO2), vapor de agua (H2O) y energía en forma de luz y calor. la combustión.
Combustible: sustancia o
Los combustibles son sustancias que contienen energía química almacenada en mezcla que en presencia
los enlaces químicos entre los átomos que componen el combustible. Esta energía de oxígeno es capaz
se libera en forma de luz y calor cuando los átomos del combustible se de arder.
recombinan para formar dióxido de carbono y agua. Existe una enorme variedad
de combustibles, como la madera, el carbón, el petróleo, el alcohol y la gasolina.

La combustión del gas natural, combustible compuesto principalmente por
metano (CH4), se puede representar mediante la siguiente ecuación:

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O + calor

Cuando no hay suficiente oxígeno presente al ocurrir la combustión, se produce
monóxido de carbono (CO), un gas muy tóxico, que al ser inhalado puede provocar
envenenamiento temporal e incluso la muerte. A esta reacción se le denomina
combustión incompleta, y se representa mediante la siguiente ecuación química:

2 CH4 + 3 O2 2 CO + 4 H2O + calor Al encender la cocina, el
gas reacciona de
inmediato con el oxígeno
presente en el aire.

Conociendo más

El monóxido de carbono es un gas mortal, es decir, al inspirarlo provoca la
muerte. ¿Por qué ocurre esto? En los glóbulos rojos de la sangre existe una
molécula llamada hemoglobina, que se encarga de transportar el oxígeno
hacia todas las células de nuestro organismo, para que ellas puedan
obtener energía a través de la respiración celular. Sin embargo, cuando
existe CO en el aire que inspiras, la hemoglobina se une a este gas en lugar
de unirse al oxígeno, produciendo la muerte.
El gas CO no posee color ni olor, por lo que no podemos verlo ni olerlo, es
decir, no podemos detectarlo con facilidad. Sin embargo, podemos
prevenir la intoxicación con este gas, manteniendo en buen estado de
funcionamiento nuestros aparatos domésticos que funcionan a gas, como
son las estufas y los hornos y por supuesto, no usarlos en lugares poco
ventilados ni muchos menos mantenerlos encendidos mientras dormimos.

Transformaciones de la materia 101

La herrumbre es el Corrosión de metales. La corrosión
polvillo rojizo que es la oxidación de los metales que
observamos ocurre en presencia de aire y
humedad. Es muy probable que en
en un metal oxidado. más de una ocasión hayas visto los
efectos de esta reacción química, en
Los microorganismos que el deterioro que sufren los metales
se alimentan de los cuando quedan a la intemperie,
restos orgánicos, son como maquinarias, herramientas,
automóviles y estructuras metálicas,
muy importantes en los en general.
ecosistemas, pues
El hierro es un metal que se oxida
permiten devolver la fácilmente por acción combinada
materia al ambiente. del oxígeno del aire y de la
humedad, formando un óxido de
102 Unidad 3 color rojizo llamado herrumbre.

Putrefacción de la materia orgánica. Seguramente has observado un trozo de
carne, pan, o fruta en estado de descomposición, y comprobado que su aspecto
y olor son muy desagradables. La putrefacción es una reacción química de
degradación de materia orgánica producida por microorganismos, como
bacterias y hongos.

Cuando estos microorganismos encuentran las
condiciones apropiadas, realizan reacciones
químicas que desintegran las proteínas
vegetales y animales. Los productos de
estas reacciones se incorporan
nuevamente al ambiente y por lo
general presentan un olor desagradable.
Dependiendo de lo avanzado que esté
el proceso de putrefacción y de las
condiciones ambientales, pueden
encontrarse distintas sustancias como

productos.

Conversemos

El tétano es una grave enfermedad producida por una bacteria que habita
preferentemente en los metales oxidados. Cuando una persona se hiere
con un metal oxidado, por ejemplo, un clavo, corre el riesgo de padecer
esta enfermedad, la cual se caracteriza por una rigidez de los músculos, lo
que puede llevar a la incapacidad para respirar. ¿Cómo se puede prevenir
esta enfermedad? Comenta en tu curso.

3UNIDAD

Evaluando lo aprendido

1. Dibuja el siguiente esquema en tu cuaderno y completa con el nombre de las sustancias que
participan en la fotosíntesis.

Fotosíntesis

2. Escribe en tu cuaderno los conceptos de la columna A y B. Relaciona cada uno de ellos.

A B

a. Corrosión Reacción química que se produce en las células vegetales.
b. Combustión
c. Putrefacción Reacción química que ocurre en los metales por acción del aire y la
d. Fotosíntesis humedad.

Reacción química en la que se libera energía en forma de luz y
calor.

Reacción química de degradación de materia orgánica.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

Revisa cada respuesta a las preguntas de las actividades 1 y 2.

Si reconociste las sustancias que participan en la fotosíntesis en la actividad 1, ¡felicitaciones! De lo
contrario, vuelve a reforzar el contenido de la página 100.
Si relacionaste correctamente los conceptos en la actividad 2, ¡excelente! Revisa el contenido de
las páginas 100, 101 y 102 si tuviste errores.

Transformaciones de la materia 103

5. LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

Observa la secuencia de la siguiente experiencia:

GLOSARIO Si observas atentamente el proceso, verás que al quemar papel, este se transforma
en cenizas y humo, y libera energía en forma de calor y luz, por lo que puedes
Masa: cantidad de concluir que es una reacción química.
materia que posee un
cuerpo o una sustancia. ¿Será igual la masa del papel antes de quemarlo y después de quemarlo?

Si midieras la masa del papel antes de quemarlo y luego la masa de las cenizas, esta
no sería igual, por lo que podríamos pensar que la masa cambió. Sin embargo, esto
no es correcto. Lo que sucede es que al quemar un papel este reacciona con el
oxígeno del aire, formando no solo cenizas, sino que también humo. Entonces si
sumáramos la masa de las cenizas más la del humo, el resultado sería igual a la masa
inicial del trozo de papel y el oxígeno. Esta propiedad se cumple en todas las
reacciones químicas, como lo estableció en el siglo XVIII, el químico francés Antoine
Lavoisier, a través de la ley de conservación de la masa, según la cual: “en toda
reacción química la masa de los reactantes es igual a la masa de los productos”.

papel + oxígeno cenizas + humo

masa total de los reactantes = masa total de los productos

+ La conservación de la masa en las reacciones químicas debe representarse también
en las ecuaciones químicas. Una ecuación química equilibrada es aquella en la que
El número de átomos de el número de átomos de cada elemento es igual en los reactantes y en los
hidrógeno y oxígeno es productos. Para equilibrar una ecuación química, se colocan números enteros
igual en los reactantes y delante de las fórmulas o los símbolos químicos de las sustancias que intervienen.
en los productos. Estos números se denominan coeficientes estequiométricos. Por ejemplo, la
formación de agua se representaría mediante la siguiente ecuación química:

2 H2 + O2 2 H2O

Dos moléculas Una molécula Dos moléculas
de oxígeno de agua
de hidrógeno

104 Unidad 3

3UNIDAD

Evaluando lo aprendido

1. La siguiente reacción química representa la combustión del gas natural.

+ + hidrógeno
oxígeno
Metano Oxígeno Dióxido de carbono Agua carbono

a. Completa la siguiente tabla en tu cuaderno, indicando el número de átomos de cada elemento
que participa en la reacción.

No de átomos

Elemento Reactantes Productos
Carbono (C)
Oxígeno (O) Copia en tu cuaderno
Hidrógeno (H)
Total

b. Escribe la ecuación química equilibrada.
c. Explica por qué en esta reacción se cumple la ley de conservación de la masa.

2. Señala tres razones que expliquen por qué la combustión del metano es un cambio químico y
no físico.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

Revisa cada respuesta a las preguntas de la actividad.

Si completaste la tabla con el número de átomos correcto para cada par de reactantes y
productos, ¡muy bien! Repasa las páginas 96 y 104 si tuviste algún error.
Si diste las tres razones para responder la actividad 2, ¡excelente! Puedes continuar con el Taller
científico.

Transformaciones de la materia 105

Taller Científico

PROCESO CORROSIÓN DE METALES
CIENTÍFICO
Experimentación y Observación
control de variables Muchos metales con el paso del tiempo van cambiando de color. Algunos
Las variables son se oscurecen, otros se tornan de colores verdosos o anaranjados.
aquellos factores
que el investigador
desea medir para
ver cómo afectan
en la investigación.

El oro es llamado metal noble Oro Lata
porque no se oxida. En

cambio, muchos otros metales
experimentan la oxidación.

Problema científico
¿Qué factores ambientales favorecen la corrosión de los metales?

Hipótesis

Aplicando lo que has aprendido en esta unidad, responde las siguientes
preguntas en tu cuaderno.

1. ¿Por qué crees que el ambiente afecta a los metales?
2. Basándote en las explicaciones que diste, formula una hipótesis para este

fenómeno.

Experimentación y control de variables
Junto a un compañero o compañera reúnan los siguientes materiales:

- una gradilla
- 5 tubos de ensayo
- 2 tapones de algodón
- 5 clavos de fierro
- agua destilada
- sal

106 Unidad 3

3UNIDAD

Diseño experimental

Con los materiales que consiguieron, diseñen un experimento que les permita
identificar las diferentes condiciones que pueden tener efecto sobre los metales.
Recuerden incluir un patrón de comparación.
Identifiquen las variables que tendrán que controlar.

Recolección de datos

Construyan una tabla que les permita registrar ordenadamente los datos obtenidos.

Análisis de resultados y conclusiones

Inicien el análisis de los resultados, observando la tabla de datos. Pueden guiar-
se por las siguientes preguntas:
1. Observen los clavos y describan los cambios que ocurrieron.
2. ¿En qué condiciones los clavos experimentan cambios?
3. ¿De qué tipo es el cambio: reversible o irreversible; químico o físico?

Fundamenten su respuesta.
4. ¿Podrían afirmar que el cambio que ocurrió es corrosión?, ¿por qué?
5. ¿Qué factores ambientales favorecen la corrosión de los clavos?
6. A partir de los resultados obtenidos, ¿pueden validar su hipótesis?, ¿por qué?

¿Cómo trabajé?

Copia las siguientes conductas en tu cuaderno y escribe Sí o No, según corresponda.
1. ¿Logré establecer una hipótesis para el problema?
2. ¿Recolecté con anticipación los materiales que necesitaba?
3. ¿Fui capaz de diseñar un experimento junto con mis compañeros?
4. ¿Escuché y respeté las opiniones de mis compañeros de grupo?
5. ¿Realicé el análisis del experimento?
6. ¿Llegué a conclusiones coherentes sobre los factores de la corrosión?

Lee los aspectos en que respondiste No y plantea una forma de trabajo que te permita
lograrlos.

Transformaciones de la materia 107

Noticia Científica

LOS COMETAS

Intensa luminosidad de cometa intriga a
astrónomos chilenos

De ser visible solo con
telescopios poderosos a tener
una luminosidad poco menor
a la de Júpiter en una semana,
fue el cambio experimentado
por el cometa P17/ Holmes,
que atrajo la atención de todo
el mundo.

Los cometas son uno de los cabeza, los que reflejan más la presión de las partículas del
cuerpos más antiguos e del 95% de la luz solar. La viento solar “sopla”, formán-
inalterados del sistema solar. Se composición química de los dose la cabellera o cola del
dice que son los testigos del cometas comprende además cometa, que se dibuja en
nacimiento de nuestra galaxia, de hielo, polvos de silicato y dirección opuesta al Sol.
es por esto que su estudio puede compuestos orgánicos deri-
dar a conocer información vados de elementos químicos El cometa P17/Holmes pasa
valiosa sobre las condiciones como el carbono, el hidró- cada siete años, fue descu-
físicas y químicas bajo las geno, el oxígeno, el nitrógeno bierto hace un siglo y su órbita
cuales los planetas se formaron. y el azufre. alrededor del Sol se desplaza
entre las de Marte y Júpiter. Su
Un cometa se forma de un Si los cometas pasan muy apariencia física es una gran
núcleo, que corresponde a la cercanos al Sol comienzan a esfera con un brillante núcleo
cabeza, y por lo general de una sublimar, dado que los hielos en su centro ¡Es todo un
cola o cabellera. El núcleo es de agua y carbono pasan espectáculo en el cielo!
una especie de gran iceberg directamente del estado sólido
celeste formado por agua en al gaseoso. Cuando esto Fuente: La Tercera,
estado sólido, mezclada con ocurre, unos géiseres de vapor sección Tendencias, 31 de octubre
hielo carbónico (CO y CO2). revientan su corteza de hielo,
Los núcleos de los cometas de 2007, pág. 42. Adaptación.
son muy oscuros, casi negros,
sin embargo, se ven brillantes
por efecto de la nieve y el
hielo que constituyen su

Responde en tu cuaderno

1. ¿Qué es un cometa y cómo está constituido?
2. ¿De dónde proviene la luz que desprenden los cometas?
3. ¿Qué tipo de cambios experimenta la materia de un cometa: físicos o químicos? Fundamenta.
4. ¿Qué llama la atención del cometa P17/Holmes?

108 Unidad 3

La materia
Es todo aquello que tiene masa
y ocupa un lugar en el espacio.

Composición Transformaciones
de la materia de la materia

Átomos Moléculas Cambios físicos Cambios químicos Resumiendo
Unidades básicas que Agrupación de dos o - Transformaciones que - Transformaciones en
constituyen la materia más átomos iguales o
sufre la materia sin que las que se altera la
diferentes. se altere su composición. composición de la materia.
- La mayoría son reversibles. - Suelen ser procesos
irreversibles.
Elementos
- No pueden descomponerse en sustancias Reacciones químicas
Son procesos en que
más simples. sustancias iniciales o
- Se representan mediante símbolos químicos. reactantes se transforman,
- Existen elementos que tienen gran importancia bajo determinadas
condiciones, en productos.
para nuestra vida. Los elementos más
abundantes en la corteza terrestre son el
oxígeno y el silicio y en el cuerpo humano, el
oxígeno y el carbono.

Transformaciones de la materia 109 Compuestos Reacciones de la Ley de conservación 3UNIDAD
- Pueden descomponerse en sustancias más simples. vida cotidiana
- Constituidos por dos o más elementos diferentes, de la masa
con composición definida (fórmula química). En la naturaleza ocurre En toda reacción
- Se producen en un cambio químico. una gran diversidad de química la masa de los
- Entre los compuestos más importantes para la reacciones químicas, reactantes es igual a la
como la fotosíntesis, la masa de los productos.
vida están el agua y el dióxido de carbono. respiración celular, la
combustión, corrosión y
descomposición.

Responde nuevamente la actividad Demuestro lo que sé..., de la página 79 para que
evalúes lo que has avanzado.

1. De las siguientes palabras, ¿cuáles representan materia? Escríbelas en tu cuaderno.

Vaso Alegría Agua Nieve

Niño Nube Tristeza Humo

2. Observa las siguientes fotografías y luego responde en tu cuaderno. D

ABC

El hielo se derrite. Un papel se quema La greda se moldea Una llave de hierro
al encenderlo. de varias formas. se oxida.

a. ¿En cuál(es) de las situaciones ocurre un cambio reversible?
b. ¿En cuál(es) de las situaciones ocurre un cambio irreversible?

Compara tus respuestas con las iniciales, ¿han cambiado o se han mantenido igual?
Indica cuáles cambiaron y cuáles no.

Ahora profundiza tus respuestas.
3. Explica por qué la evaporación del agua es un cambio físico. ¿Cambia la

composición del agua líquida al pasar a vapor?

4. Explica por qué la oxidación del hierro, del que está hecha la llave, es un cambio
químico. ¿Se producen sustancias nuevas?, ¿cuáles?

5. Completa en tu cuaderno el siguiente cuadro:

Combustión del papel Oxidación del hierro (clavo)

Sustancias iniciales (reactantes) Papel+oxígeno tu cuaderno
Sustancias finales (productos)
Copia en Óxido de hierro

110 Unidad 3

3UNIDAD

Mapa conceptual

Anota los siguientes conceptos en tu cuaderno y realiza con ellos un mapa conceptual.
Puedes agregar otros, si lo requieres.

Materia Átomos Tabla periódica

Moléculas Elementos Compuestos Macromoléculas

Cambios químicos Cambios físicos Reacciones Fotosíntesis
químicas

Combustión Corrosión Putrefacción Ley de conservación
de la masa

¿Qué haces tú?

Una de las cualidades que distinguen a un buen científico es su perseverancia en la
búsqueda de explicaciones a los fenómenos que ocurren en la naturaleza. Todos los
avances científicos y tecnológicos actuales han sido producto de un largo camino de
esfuerzo, dedicación y trabajo en equipo, de muchos hombres y mujeres a lo largo de la
historia. Depende de la disposición de los investigadores de hoy y del futuro que el
conocimiento científico siga avanzando.

Evalúa tus actitudes
Copia las siguientes preguntas en tu cuaderno para que evalúes si tienes o no una
actitud positiva frente al trabajo científico. Responde Sí o No a cada pregunta.

1. ¿Siento curiosidad por entender los fenómenos naturales?
2. ¿Busco explicaciones a los fenómenos que observo?
3. ¿Me gusta comprobar las explicaciones que se me ocurren?
4. ¿Sigo una secuencia de pasos para investigar algo desconocido?
5. ¿Reconsidero mis ideas si alguien me demuestra lo contrario?
6. ¿Leo artículos de temas científicos?

Lee los aspectos en que respondiste No y plantea una forma de trabajo para informarte
más sobre investigaciones científicas.

Transformaciones de la materia 111

¿Qué aprendiste?

I. Lee detenidamente cada pregunta y responde en tu cuaderno cuál es la alternativa correcta.

1. ¿Cuál es la unidad estructural básica de 4. La siguiente tabla muestra la corrosión
la materia? (signo +) observada en diferentes
A. Elemento. metales. ¿Qué se puede deducir de esta
B. Átomo. información?
C. Molécula.
D. Compuesto. Día Metal A Metal B Metal C

2. El sodio (Na) es un metal tóxico y reactivo, 1 0 ++ 0
el cloro (Cl) es un gas verde y venenoso,
sin embargo, la unión de ambos átomos 2 0 +++ +
permite obtener un producto comestible
que es la sal común (NaCl). ¿Qué se puede 3 + ++++ ++
concluir con esta información?
A. El metal A se corroe más rápido.
A. Las propiedades de un compuesto son B. El metal B se corroe más rápido.
distintas a las propiedades de sus C. Todos los metales se corroen a
elementos constituyentes.
igual ritmo.
B. La combinación de sodio y cloro es un D. Todas las anteriores son correctas.
cambio físico.
5. Si se aplica la ley de conservación de la
C. Se forma un nuevo tipo de átomo, por masa a las reacciones químicas, se puede
ello, la sal es comestible. deducir:

D. Siempre que se unen átomos A. la cantidad de masa que se necesita
peligrosos, se obtienen átomos para una reacción química.
no peligrosos.
B. la masa total de los reactantes,
3. ¿Cuál de las siguientes situaciones conociendo la masa total de los
correspondería a un cambio químico? productos.

A. Un metal es golpeado hasta quedar C. la rapidez con la que reaccionan los
como una delgada lámina. reactantes.

B. Un trozo de manteca es calentado D. la masa de uno de los productos de la
hasta pasar al estado líquido. reacción química.

C. Una porción de tiza es molida hasta 6. ¿Cuál de los siguientes cambios es físico?
quedar un polvo muy fino.
A. Quemar un papel.
D. Una astilla se quema hasta quedar en B. Encender alcohol.
cenizas. C. Verter jugo de limón sobre leche.
D. Calentar esperma de vela.

112 Unidad 3

3UNIDAD

II. Dibuja la imagen en tu cuaderno y relaciónala con los conceptos. Moléculas
A BC D Átomos

Elemento

Compuesto

III. Observa las tablas de la página 90 y responde en tu cuaderno.

1. ¿Son los mismos elementos químicos los más abundantes en la Tierra y en el cuerpo humano?
Explica por qué.

2. ¿En qué compuestos se encuentran principalmente los elementos Si, Al y O: en minerales o en
proteínas?

3. ¿En qué compuestos se encuentran principalmente los elementos C, H y O:
en minerales o en proteínas?

IV. Analiza la siguiente situación y responde en tu cuaderno.

12

Azufre (S) Hierro (Fe) La mezcla de Fe-S se Si la mezcla Fe-S se
puede separar mediante calienta, se obtiene un
un imán. sólido gris.

1. ¿Qué tipo de materia son el azufre y el hierro: elementos o compuestos químicos?; ¿por qué?
2. Señala tres características de cada uno de estos sólidos.
3. ¿Ocurre un cambio químico en la situación 1?, ¿por qué?; ¿en qué te fijas para responder sí o no?
4. ¿Ocurre un cambio físico en la situación 2?, ¿por qué?; ¿en qué te fijas para responder sí o no?
5. Si acercaras un imán al sólido gris formado en la situación 2, ¿podrías separar el hierro? Explica

el porqué.

V. Lee la siguiente información y responde las preguntas en tu cuaderno.
“Tres estudiantes hacen un experimento para demostrar la ley de conservación de la masa: agregan
una masa conocida de bicarbonato a un vaso con agua, también de masa conocida; durante la
reacción observan un burbujeo; finalizada la reacción, comparan la masa de los reactantes con la de
los productos, advirtiendo que la masa de los productos es menor que la de los reactantes”.

1. Explica por qué pudo haberse producido este resultado.
2. ¿En este experimento se cumple la ley de conservación de la masa? Explica.

Transformaciones de la materia 113

UNIDAD 4 FUERZA Y MOVIMIENTO

Fotobanco Navegaremos por...

• Un mundo lleno de fuerzas
• Tipos de fuerzas en

la naturaleza
• Movimientos que se

repiten

CONVERSEMOS

El básquetbol es un deporte en que los jugadores botean y lanzan la pelota
de uno a otro para finalmente encestarla en el aro y anotar puntos para su
equipo. Al lanzar la pelota, los jugadores tienen que ejercer fuerza con su
cuerpo. ¿De qué manera actúa esta fuerza sobre la pelota?

114 Unidad 4

En esta unidad aprenderás a…

Distinguir diferentes tipos de fuerzas.
Comprender que sobre un cuerpo pueden actuar diferentes fuerzas simultáneamente.
Describir los efectos de la fuerza gravitatoria sobre cuerpos en la superficie de la Tierra y
sobre los movimientos de satélites y planetas.
Conocer y describir las características de los movimientos periódicos.

Demuestro lo que sé…

1. Observa las siguientes fotografías y luego responde en tu cuaderno.

El agua cae en una cascada. La bola se desliza por el suelo hasta derribar
los palitroques.

Un imán atrae los clips. La pelota llega al arco.

a. ¿Qué fuerzas identificas en cada situación?
b. ¿En qué situaciones se ejerce fuerza por contacto?
c. ¿En qué situaciones se ejerce fuerza a distancia?

Fuerza y movimiento 115

Red de conceptos

En esta unidad estudiarás conceptos relacionados con las fuerzas que te ayudarán
a comprender fenómenos naturales que ocurren constantemente a nuestro
alrededor.

FUERZAS

seacatpúlaicnan su esfecatoplipcraonvoca

Por contacto A distancia DPoerfocromntaaccióton Cambios en el
como movimiento
un ejemplo es
Fuerza de Fuerza Acción Fuerza de un tipo de
gravedad movimiento puede ser

roce normal muscular

Periódico
el cual posee

Período Frecuencia Amplitud

¿Qué piensas tú?

Desde hace más de 50 años el ser humano ha implementado y perfeccionado el uso
de satélites artificiales que orbitan alrededor de nuestro planeta. Para que estos
instrumentos salgan de la atmósfera y lleguen al espacio deben vencer la fuerza
de gravedad ejercida por la Tierra, para lo que deben alcanzar una gran rapidez.

Los satélites han permitido obtener diversa información de nuestro planeta,
como geológica, geográfica, climática, entre otras, y también han contribuido al
avance tecnológico, desarrollando redes de comunicación, como internet, permitiendo
incluso viajar virtualmente por el mundo entero y conocer exactamente la ubicación
de una persona, a través del uso de GPS.

Comenta con tu curso:

¿Por qué es importante disponer de la información que entregan los satélites?
¿De qué manera la incorporación de los satélites ha beneficiado la
comunicación entre las personas?
¿Qué te parece que hoy en día sea posible ubicar, desde tu computador, la
posición exacta de una persona en cualquier lugar del mundo con el uso de un GPS?

116 Unidad 4

DESAFÍO inicial 4UNIDAD

¿Qué necesita un cuerpo para empezar a moverse?

En todas las actividades que realizas están involucradas fuerzas. Por ejemplo, lo que ocurre al lanzar un
objeto que luego recorre una cierta distancia y termina por detenerse.
Antes de comenzar el estudio de las fuerzas, te invitamos a que realices la siguiente experiencia.

Junto con 2 ó 3 compañeros o compañeras consigan los siguientes materiales: un elástico común, un
autito de juguete, una regla, un trozo de cartón de caja grande y pinchos o chinches.

Estiren el elástico 20 centímetros y fíjenlo desde sus extremos al cartón, usando los chinches. Pongan el
autito de juguete al centro del elástico y sujetándolo con la mano empújenlo en contra de este, de
modo que el centro del elástico se deforme 1 centímetro. Luego suéltenlo.

1. ¿Qué necesitó el autito de juguete para comenzar a deslizarse?
2. ¿Aplicaste alguna fuerza para que el autito se moviera? Explica.
3. ¿Qué distancia recorrió el autito? Anoten el valor medido en sus cuadernos.
4. ¿Qué ocurriría si estiran el elástico más de 1 cm? Expliquen.
5. Comprueben sus predicciones ensayando para diferentes deformaciones centrales del elástico

mayores a 1 cm. Registren los valores obtenidos para cada nueva deformación central del
elástico.
6. ¿Qué sucedería si se repitiera la misma experiencia sobre tierra o pasto? Expliquen.
7. Comprueben sus predicciones soltando el autito sobre las diversas superficies elegidas por
ustedes. Registren los valores obtenidos en cada caso.
8. ¿De qué factores depende la distancia que recorre el autito de juguete?

Fuerza y movimiento 117

GLOSARIO 1. UN MUNDO LLENO DE FUERZAS

Cuerpo: cualquier Observa las siguientes imágenes:
objeto en estado
sólido.
Newton: el newton
se define como la
fuerza necesaria para
proporcionar una
aceleración de 1 m/s2
a un objeto cuya masa
es de 1 kg. En la
Tierra 1 kg de masa
es atraído por el
planeta con una
fuerza de 9,81 N.

¿Qué hace que el paracaidista caiga hasta alcanzar la tierra?, ¿por qué la bola se
mueve por la mesa de billar?

Todos los cuerpos, y en general toda la materia que te rodea, interactúan entre sí
mediante acciones denominadas fuerzas. Una fuerza es la acción que ejerce un
cuerpo sobre otro. Por ejemplo, al empujar o levantar un objeto e incluso
al mantener un cuerpo en reposo actúan fuerzas.

Las fuerzas se miden Todas las fuerzas existentes tienen algunas características comunes:
mediante un instrumento Son interacciones entre dos o más cuerpos.
llamado dinamómetro y el Siempre actúan en pares; por ejemplo, si empujas una muralla con tu mano le
valor de su intensidad se aplicas una fuerza, pero al mismo tiempo la muralla ejerce una fuerza sobre tu
expresa en una unidad mano.
denominada newton (N). Producen efectos sobre los cuerpos. Las fuerzas son responsables que un
cuerpo comience a moverse, deje de moverse, vaya más rápido o más lento,
cambie de dirección o se deforme.
Entregan o extraen energía de un cuerpo. Por ejemplo, para desplazar una caja
detenida sobre el suelo es necesario entregarle energía, para ello se le debe
empujar aplicándole una fuerza.

118 Unidad 4

4UNIDAD

Características de las fuerzas

Si quisieras cambiar de posición una mesa, ¿cómo sería la fuerza que tienes que
aplicar?, ¿hacia dónde tendrías que aplicar la fuerza?, ¿cuál sería el sentido de la
fuerza?

El efecto que una fuerza produce sobre un objeto depende de la intensidad,
dirección y sentido en que se aplique.

Intensidad o tamaño

Dirección Sentido Las fuerzas se representan
gráficamente mediante
flechas llamadas vectores.
Para denotar una fuerza
se usa el símbolo F y
siempre se le dibuja desde
el centro del cuerpo que
recibe su acción.

Intensidad de una Dirección de una Sentido de una
fuerza: fuerza: fuerza:
Corresponde a la magnitud de Indica la orientación o posición Indica hacia dónde se aplica la
la fuerza. Gráficamente, se del vector respecto a un eje. fuerza, está representado por la
representa por la longitud de la flecha o punta del vector.
flecha.

F1 = 5 N F2 = 10 N F1 = 10 N F2 = 10 N

F1 = 10 N F2 = 10 N

F1 F2 F1 F2 F1 F2

¿Qué vector representa una ¿Qué vector representa una ¿Qué vector representa un
fuerza más intensa? dirección vertical? sentido ascendente?

Dos fuerzas son iguales si tienen la misma intensidad, dirección y sentido. Estas son
representadas por dos vectores iguales. Dos fuerzas son diferentes si cualquiera de
estas tres características es distinta.

F1 = 10 N F2 = 10 N

F1 = F2

Fuerza y movimiento 119

Sumando fuerzas

Constantemente, todos los cuerpos están sometidos a los efectos de las fuerzas,
aunque no se perciba. Con frecuencia actúan dos o más fuerzas sobre un mismo
objeto en forma simultánea.

¿Cómo crees tú que se puede determinar el efecto total de las fuerzas que
actúan sobre un objeto?

Si colocas 30 cm3 de agua en una probeta vacía y luego le agregas otros 40 cm3,
en tu probeta habrá 70 cm3 de agua. Sin embargo, en el caso de las fuerzas,
puede que 30 N más 40 N no sean 70 N. Esto sucede porque la fuerza es un
vector, es decir, no solo posee intensidad sino que además tiene una dirección y
un sentido. La suma de dos o más fuerzas es también una fuerza y se llama fuerza
resultante (FR).

Fuerzas con igual dirección e igual sentido.

F1 = 30 N
= FR = 70 N

F2 = 40 N

Si ambas fuerzas tienen la misma dirección y sentido, sus
efectos se suman. La fuerza resultante tendrá la misma
dirección y sentido. Su intensidad será la suma de la
intensidad de ambas fuerzas.

Fuerzas con igual dirección y sentidos contrarios.

Igual dirección y el mismo sentido.

= FR = 10 N
F2 = 40 N
F1 = 30 N

Si las fuerzas tienen sentidos opuestos, sus efectos se
restan. La fuerza resultante tendrá la misma dirección de
ambas fuerzas y su sentido será el de la fuerza de mayor
intensidad. Su intensidad será igual a la resta de la intensidad
de ambas fuerzas.

Igual dirección y sentidos contrarios.
120 Unidad 4

4UNIDAD

Comprende

1. Observa los siguientes vectores. Escribe y completa en tu cuaderno las frases.

A BC D

a. Los vectores A y B representan fuerzas con igual magnitud y _______________, pero diferente
________________.

b. Los vectores A y D representan fuerzas con igual _________________, pero diferente sentido, y
_________________.

c. Los vectores A y C representan fuerzas con igual __________________ y dirección, pero diferente
_________________.

2. Dibuja en tu cuaderno los vectores que representen la situación descrita.

a. Dos fuerzas con el mismo sentido y dirección, pero en una de ellas la magnitud mide 10 N y en la otra
40 N.

3. Para ampliar lo que ya sabes sobre el dinamómetro, lee la siguiente información, luego observa la
imagen y responde.

El dinamómetro es un instrumento que permite Resorte del
medir la magnitud de una fuerza (corresponde a dinamómetro
la intensidad de una fuerza). La mayoría funciona
gracias a un resorte o espiral que tiene en el
interior, el que puede alargarse cuando se aplica
una fuerza sobre él. Una aguja o indicador
muestra la fuerza que se realiza. Su unidad de
medida es el newton, que se abrevia N y debe
su nombre al gran físico Isaac Newton.

a. ¿Qué fuerza se está aplicando sobre el Lectura del Cuerpo
dinamómetro? dinamómetro

b. ¿Crees que se podría sustituir el resorte de un
dinamómetro por una banda de goma? Explica.

c. ¿Qué ocurriría si se sustituyera el cuerpo de la
fotografía, por otro de mayor masa?

d. ¿Qué ocurriría si se sustituyera el cuerpo de la
fotografía, por otro de menor masa?

e. ¿Cuál es la dirección, el sentido y la magnitud de la
fuerza que se está midiendo?

Fuerza y movimiento 121

Fuerzas en equilibrio

En el caso de dos fuerzas con igual dirección y sentidos contrarios, ¿qué sucede si
los valores de F1 y F2 son iguales?

FR = F1 – F2 = 0

Cuando sumamos dos fuerzas con la misma dirección, igual intensidad y distintos
sentidos, la fuerza resultante es nula.

Las fuerzas que ambos F1 F2
equipos ejercen entre sí se
encuentran equilibradas,
por lo que ambos
permanecen quietos, sin
moverse. ¿Qué sucede
con la fuerza resultante
cuando un equipo
comienza a arrastrar al
otro?

Las fuerzas también pueden equilibrarse cuando un cuerpo se encuentra en
movimiento. Por ejemplo, tú puedes andar en bicicleta por una calle recta sin
cambiar la velocidad, debido a que la fuerza resultante actuando sobre tu bicicleta
es cero. Es por ello que puedes mantener el mismo movimiento de tu bicicleta sin
cambiarlo.

Si las fuerzas actuando sobre un cuerpo están equilibradas, entonces el cuerpo
puede estar en reposo o moviéndose a velocidad constante (en línea recta, sin
cambiar su rapidez).

Conociendo más

En 1687 Isaac Newton planteó tres principios o leyes referentes al
movimiento de los cuerpos. La primera ley o Ley de inercia dice que en la
ausencia de fuerzas exteriores, todo cuerpo continúa en su estado de
reposo o de movimiento rectilíneo uniforme (si el cuerpo se encontraba
en movimiento), entonces:

si el cuerpo se encuentra en reposo, continuará en reposo;
si este se mueve, continuará moviéndose con rapidez constante y en
línea recta.

122 Unidad 4

4UNIDAD

Fuerzas no equilibradas

El libro que se encuentra sobre una mesa
está en un estado de reposo, ya que las
fuerzas que se ejercen se encuentran en
equilibrio. Para poder levantar este libro
de la mesa debes aplicar con tu mano una
fuerza que rompa el equilibrio existente.

Cuando las fuerzas no están equilibradas,
producen diferentes efectos en los
cuerpos sobre los que actúan. Uno de
ellos es el cambio de forma. Otro efecto
es cambiar el estado de movimiento de
los cuerpos, esto puede manifestarse en
un cambio de rapidez (ir más rápido, más
lento, detenerse o empezar a moverse)
tal como sucede cuando un conductor
aplica los frenos de su vehículo en
movimiento o en un cambio de dirección,
cuando gira el manubrio del vehículo para
dar una vuelta.

Tabla N° 1: Efectos de una fuerza sobre cuerpos en reposo. Cuando un futbolista
golpea un balón detenido,
Fuerzas sobre un objeto en reposo Efecto produce un desequilibrio
en las fuerzas que actúan
El objeto permanece detenido. sobre él colocándolo en
movimiento. Cuando el
El objeto se pone en movimiento hacia arquero atrapa la pelota
la derecha. también desequilibra las
fuerzas al detenerla.

El objeto se pone en movimiento hacia
la izquierda.

Fuente: Archivo Editorial.

Fuerza y movimiento 123

INTERPRETANDO un experimento

Observación EFECTOS EN UN CUERPO SOMETIDO A UNA FUERZA

Las fuerzas pueden producir dos clases de efectos en los cuerpos y sobre los que actúan: cambios

en su movimiento y deformaciones, a veces perceptibles, otras veces no.

Problema científico
¿Qué relación existe entre la fuerza aplicada a un cuerpo y la deformación que este experimenta?

Hipótesis
Algunos cuerpos se deforman de manera proporcional a la fuerza aplicada.

Método experimental
a. Se colgó verticalmente un resorte, sujetándolo desde su extremo superior. La longitud natural del

resorte es de 100 mm.
b. En el extremo inferior del resorte se coloca un cuerpo de masa conocida, el cual ejerce una fuerza

sobre el resorte que hace que este se estire. Se mide la nueva longitud que adquiere el resorte.
c. Se aplica más fuerza al resorte, agregándole sucesivamente más cuerpos, midiendo, para cada masa

agregada, la nueva longitud del resorte.

Resultados

Masa (kg) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

Fuerza 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
aplicada (N)

Longitud del 100 102 107 109 113 114 119 122 123 127
resorte (mm)

Deformación del 0 2 7 9 13 14 19 22 23 27
resorte (mm)

Análisis experimental

1. Con los datos de la tabla, ¿qué crees que sucedió con el resorte a medida que se aplicó fuerza
sobre él?

2. Construye un gráfico representando la fuerza aplicada en el eje horizontal y la deformación producida
por ella en el eje vertical.

3. Si la fuerza se incrementa de forma constante, ¿ocurre lo mismo con la deformación del resorte?
4. ¿Qué deformación experimentará el resorte si se le aplica una fuerza de 38 N?
5. ¿Qué fuerza debería aplicarse al resorte para que se deformara 22 mm?
6. Justifica esta afirmación: “La deformación de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza

aplicada sobre él.”

124 Unidad 4

4UNIDAD

Evaluando lo aprendido

1. Observa el vector (N)
fuerza representado 4
a continuación y
luego responde: 3

2

1

0 2 3 4 (N)
01

a. Indica cuál es su dirección, sentido e intensidad.
b. Para la dirección de la fuerza representada, ¿cuántos sentidos podrían darse?
c. Dibuja una fuerza de 3 N, horizontal y con sentido hacia la izquierda y otra de 4 N con la

misma dirección y sentido hacia la derecha.

2. Copia las siguientes figuras y luego responde en tu cuaderno.

A. 100 N 80 N B. 72 N C. 4 N 4N
4N

78 N 9N

a. ¿En qué situación(es) las fuerzas se encuentran equilibradas? Explica.
b. ¿En qué situación(es) las fuerzas no están equilibradas? Explica.
c. Indica en qué situación(es) el cuerpo se encuentra en movimiento y señala la dirección que

tendría este.
d. A partir de las figuras, ¿se puede determinar el sentido del movimiento? Explica.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

Si desarrollaste correctamente la actividad 1, ¡muy bien! Si cometiste algún error, revisa
nuevamente el contenido de las páginas 118 y 119.
Si lograste calcular y dibujar las fuerzas resultantes de la actividad 2, ¡excelente! De lo
contrario, repasa las páginas 120-122 y 123.

Fuerza y movimiento 125

2. TIPOS DE FUERZAS EN LA NATURALEZA

Cualquiera sea la naturaleza de la fuerza que actúe sobre un cuerpo, esta puede
ser clasificada de acuerdo a la forma en que es aplicada sobre otro cuerpo. Según
esto, las fuerzas se clasifican en dos tipos: por contacto y a distancia. Observa las
fotografías: ¿qué tipo de fuerzas crees que se está ejerciendo en cada caso?

Cada vez que dos cuerpos interactúan de modo que parte de sus superficies
están juntas, se dice que se ejercen fuerzas por contacto. Por ejemplo, cuando
aplicas una fuerza con tu mano para poder abrir una puerta.

La fuerza magnética con Si tomas una moneda con tu mano y la sueltas, esta caerá en línea recta
que un imán atrae a un verticalmente hacia el suelo. Pero ¿por qué cae si no hay ningún cuerpo en
conjunto de clavos contacto directo sobre ella que la empuje hacia el suelo? La moneda caerá, es
corresponde a una fuerza decir, cambiará su estado de reposo al de movimiento, debido a la acción de una
a distancia, ya que cada fuerza denominada fuerza de gravedad. Esta fuerza, al igual que la fuerza
clavo es atraído por el magnética y la fuerza eléctrica, pertenece a otro tipo de fuerzas denominadas
imán a pesar de no existir fuerzas a distancia. Las fuerzas a distancia se producen cuando dos cuerpos
contacto entre ellos. interactúan el uno sobre el otro sin que exista ningún contacto entre ellos.

Conociendo más

En la actualidad, las interacciones o fuerzas existentes en la naturaleza se
clasifican en cuatro: interacciones fuertes (al interior del núcleo de
los átomos), interacciones débiles (entre otros fenómenos son
responsables de la radiactividad), interacciones electromagnéticas (afectan
a los cuerpos eléctricamente cargados) e interacciones gravitacionales
(atracción que una masa ejerce sobre otra, y afecta a todos los cuerpos).
Las menos intensas de ellas y a la vez las de mayor alcance son las fuerzas
gravitacionales, mientras que las interacciones nucleares fuertes son las
de menor alcance pero las más intensas.

126 Unidad 4

4UNIDAD

La fuerza peso

Cuando lanzas con tus manos una pelota hacia arriba, esta siempre vuelve a caer,
sin importar cuán fuerte la lances. ¿A qué se debe esto? ¿Qué es lo que produce
la caída de la pelota?

Como sabemos, una fuerza tiene como efecto cambiar el estado de movimiento
de un cuerpo, por lo que la caída de la pelota se debe a una fuerza. Pero ¿cuál es
el cuerpo que ejerce la fuerza?

En este caso, el cuerpo que ejerce la fuerza sobre la pelota haciéndola caer, es la
Tierra. ¿Ocurrirá lo mismo con otros cuerpos al ser lanzados hacia arriba?

Nuestro planeta ejerce una
fuerza sobre todos los cuerpos
que están en su superficie,
atrayéndolos. Esta fuerza se
conoce con el nombre de
peso (corresponde a la fuerza
de gravedad en la superficie del
planeta).

El peso, al igual que todas las Peso
fuerzas, puede ser representado
mediante un vector. Este vector
tiene una dirección vertical al
lugar donde se encuentra el
cuerpo, y su sentido apunta
siempre hacia el centro de la
Tierra.

El peso está
dirigido hacia el

centro de la
Tierra.

¿Qué ocurriría con la Conversemos
pelota que el niño lanza
hacia arriba, si no existiera Todos los días cargas un gran peso trasladando tu mochila y, en
la fuerza de gravedad? ocasiones, lo haces usando un solo hombro, transformándose en una
costumbre. De esta forma, sin darte cuenta, estás perjudicando los huesos
y músculos de tu espalda, llegando incluso a deformar tu columna
vertebral. ¿Qué acciones podrías realizar para mejorar este hábito?, ¿qué
otras acciones podrías realizar para cuidar los músculos y huesos de tu
espalda, por ejemplo, al estar sentado en clases?

Fuerza y movimiento 127

GLOSARIO ¿De qué depende el peso de un cuerpo?

Masa: es la cantidad ¿Qué crees que resulta más fácil, levantar una pelota de fútbol o una pelotita de
de materia que tiene plumavit?
un cuerpo y se mide
con una balanza. Ciertamente es más fácil levantar una pelotita de plumavit, debido a que el peso
de esta es menor que el peso de la pelota de fútbol. Esto quiere decir que la
fuerza con que la Tierra atrae a la pelota de fútbol, es mayor que la fuerza con
que atrae a la de plumavit.

¿Cuál es la diferencia entre peso y masa?

Si bien masa y peso son conceptos muy diferentes, se encuentran relacionados
entre sí. El peso depende simultáneamente de la masa que posea el cuerpo y del
lugar del universo en el que este se encuentre. De esta manera, masa y peso se
vinculan a través de la relación:

Peso (N) = masa (kg) x aceleración de gravedad (N/kg)

La masa de un cuerpo no cambiará aunque este sea llevado a otros lugares del
universo. El peso, en cambio, corresponde a la fuerza con que la Tierra (u otro
planeta o cuerpo celeste) atrae, en la superficie o cerca de ella, a dicho cuerpo
hacia su centro. Por ejemplo, si la masa de un cuaderno aquí en la Tierra es
de 1 kilogramo; su peso es de unos 10 N. Esto se debe a que la aceleración de
gravedad en la superficie de la Tierra es aproximadamente 10 m/s2. ¿Cómo será
la masa y el peso del mismo cuaderno en la Luna?

Analiza

1. Observa el siguiente esquema y luego responde, dibujando la opción correcta en tu cuaderno.

a. Si la persona situada en 1 se traslada al punto 2 y se mantiene de pie,
¿cuál es la forma correcta de representar su nueva posición?

1 a) b) c)

2 b. Si la masa de la persona es 58 kg, ¿cuál es su peso en la Tierra?, ¿qué
128 Unidad 4 representa este valor?

4UNIDAD

Fuerza de gravedad

En 1687, Isaac Newton enunció la ley de gravitación universal, que explica el
movimiento de los astros en el universo y muchos otros fenómenos. Newton
comprobó que la fuerza que atraía a una manzana hacia el suelo era la misma que
mantenía a la Luna orbitando en torno a la Tierra.

Según esta ley, todos los cuerpos con masa en el universo se atraen unos a otros
mediante la fuerza de gravedad. La intensidad de esta fuerza depende de dos
factores: la masa de los objetos y la distancia entre ellos.

La ley de gravitación universal se expresa a través de la siguiente fórmula
matemática:

F = G · m1 · m2 Para poder iniciar su viaje
d2 al espacio exterior, los
motores de los cohetes
G es la constante de gravitación universal, es un valor que no cambia en ninguna deben proporcionar una
parte del Universo. Por lo tanto, la fuerza de gravedad (F) es mayor cuando el fuerza que permita vencer
producto de las masas de los cuerpos que interactúan aumenta y disminuye la acción de la fuerza de
cuando la distancia que separa ambos cuerpos es mayor. gravedad ejercida por la
Tierra.

FF

m1 m2 F
F
d
Fuerza y movimiento 129
La masa de dos cuerpos cualesquiera del Universo se atraen con
una fuerza que disminuye con la distancia. Mientras mayor sea la
masa de los cuerpos y más cerca se encuentren el uno del
otro, más intensa será la fuerza gravitacional entre ellos.

En el caso de nuestro paneta, la fuerza de gravedad apunta hacia
el centro de la Tierra, por lo cual atrae los cuerpos hacia la
superficie terrestre y actúa a distancia; por esta razón, es
experimentada no solo en cualquier lugar de nuestro planeta,
sino que también lejos de él.

Conéctate Gravedad en el espacio

Ingresa a la página Las millones de estrellas contenidas en nuestra
http://ciencia.nasa. galaxia interactúan entre sí mediante fuerzas
gov/headlines/y200 gravitacionales. Si bien las estrellas y galaxias se
1/ast02aug_1.htm encuentran muy alejadas unas de otras, la fuerza de
En ella encontrarás gravedad que cada una de estas estructuras ejerce
un artículo titulado sobre las otras es grande ya que sus masas también
“La gravedad duele, lo son.
pero hace bien”. Lee
la información y haz La fuerza de gravedad es responsable de los
un resumen. movimientos que se observan en el universo, como
el movimiento de los planetas alrededor del Sol y la
órbita de la Luna alrededor de la Tierra. También
permite que cientos de satélites artificiales estén, en
este mismo momento, orbitando nuestro planeta.

La Luna gira alrededor de nuestro planeta empleando
aproximadamente 28 días en cada vuelta.

Si atas una pelota a una cuerda y comienzas a
hacerla girar circularmente sobre tu cabeza, lo
que sucederá es que la pelota se ve sometida a
una fuerza dirigida hacia el centro del círculo y es
la que le permite cambiar de dirección en cada
instante. Sobre la mano se experimenta una
fuerza de igual magnitud pero de sentido
opuesto a la de la pelota. Si imaginas que tu
mano es la Tierra y la pelota es la Luna, la
tensión que ejerce el hilo sería como la fuerza de
gravedad que determina la órbita lunar.

Conociendo más

La fuerza de gravedad tiene gran influencia en la formación de estrellas a
partir de las nubes interestelares y también es responsable de los agujeros
negros. Estos son cuerpos pequeños pero dotados de una masa
extraordinariamente grande, por lo que ejercen una fuerza de gravedad
muy intensa sobre cualquier objeto colocado en su vecindad, atrayéndolo
hacia sí e impidiendo que este pueda escapar. De la fuerza de gravedad
ejercida por un agujero negro no puede escapar ni siquiera la luz.

130 Unidad 4

4UNIDAD

Trabaja con la información

1. Observa y analiza la siguiente tabla de datos relativos a los planetas de nuestro sistema solar.
Luego, responde en tu cuaderno las preguntas planteadas (los valores son aproximaciones a
sus valores reales).

Planeta Masa del planeta (kg) Aceleración de gravedad (g) en la superficie
del planeta (m/s2)
Mercurio 3 x 1023 4
Venus 49 x 1023 9
Tierra 60 x 1023 10
Marte 6 x 1023 4
Júpiter 19.000 x 1023 26
Saturno 5.700 x 1023 10
Urano 870 x 1023 8
Neptuno 1.030 x 1023 12

Fuente: Archivo Editorial.

a. En un papel milimetrado, construye un gráfico de barras que permita comparar la aceleración
de gravedad (g) en los planetas, luego pégalo en tu cuaderno.

b. ¿Cuál de los planetas es el más similar a la Tierra en masa y aceleración de gravedad (g)?
Justifica.

c. ¿En cuál de los planetas el peso de 1 kg de harina será el mismo que en la Tierra?

2. Observa el siguiente esquema, que es una representación a escala de cuerpos en el espacio.

Luego responde en tu cuaderno. B C
A

m1 m2 m3 m1 = 3.000 kg
3m1 = m2 = m3

100 m 50 m

Considerando los valores de masa y distancia entre los cuerpos:

a. ¿Entre qué cuerpos existe mayor fuerza gravitacional? Explica.
b. ¿Entre qué cuerpos existe menor fuerza gravitacional? Explica.

Fuerza y movimiento 131

La fuerza de roce

Observa la siguiente fotografía.

¿Por qué crees que es necesario hacer un
esfuerzo para mover las cajas?

En las zonas de contacto entre la caja y el suelo,
aparece una fuerza que se opone al movimiento,
por eso se debe hacer un esfuerzo para vencerla.
Esa fuerza se llama fuerza de roce o fricción.

La fuerza de roce es responsable de que los
cuerpos reduzcan la rapidez con que se mueven y
lleguen incluso a detenerse.

Fuerza de roce Fuerza de roce rodante Fuerza de roce viscoso
deslizante Esta fuerza de roce se presenta Esta es la fuerza de roce
Este tipo de roce se presenta cuando un cuerpo, como la existente cuando un cuerpo
cuando dos superficies sólidas rueda de un auto o de una sólido se mueve dentro de un
se deslizan una sobre la otra. bicicleta, gira sobre el suelo sin fluido, como el agua o el aire.
Depende de las sustancias de resbalar. En general, esta fuerza La fuerza de roce viscoso
las que están hechos los objetos es menor que la de roce aumenta al crecer la velocidad
que se ponen en contacto; deslizante. del movimiento del cuerpo.
mientras más rugosas sean las
superficies, mayor será la
intensidad de la fuerza de roce.

Para mover un baúl, es necesario Muchos muebles tienen ruedas Cuando un paracaidista cae al
superar la resistencia de la fuerza en su base para facilitar su saltar desde su avión, actúa la
de roce que se genera entre el desplazamiento. fuerza de roce viscoso que ejerce
mueble y el suelo. el aire en contra de su movimiento
de caída.

132 Unidad 4

4UNIDAD

HACIENDO ciencia

La fuerza de roce y las superficies

Observación PROCESOS CIENTÍFICOS
Felipe y Benjamín, mientras jugaban con sus autitos, notaron que al lanzarlos Observación
por un piso de cerámica, estos se desplazaban más que en el cemento. Planteamiento del
problema
Problema científico Formulación de hipótesis
¿Cuál es el efecto de las superficies sobre la fuerza de roce? Experimentación
Recolección de datos
Formulación de hipótesis Análisis de resultados y
conclusiones

Mientras más lisa es la superficie por la cual se desliza un objeto, menor será
la fuerza de roce, y se desplazará a una mayor distancia aplicando la misma fuerza inicial.

Experimentación

Junto a tres compañeros o compañeras, consigan: un autito de juguete, un pliego de papel
mantequilla, una caja de zapatos, un trozo de cartón, un trozo de alfombra o una bajada de cama,
un bloc de dibujo y una huincha de medir.

a. Pongan la caja de zapatos en el suelo y apoyen uno de los extremos del bloc en la caja y el
otro en el suelo con el cartón hacia arriba, formando un plano inclinado.

b. En el suelo y a continuación del bloc, extiendan el papel de mantequilla. En la parte superior
del plano inclinado ubiquen el autito y déjenlo caer. Marquen el lugar hasta donde llegó el auto
y usando la huincha, midan la distancia alcanzada y
registren este valor.

c. Repitan este procedimiento remplazando el papel
mantequilla por el trozo de alfombra y
luego por el trozo de cartón. Recuerden medir y
registrar la distancia alcanzada por el auto,
en cada caso.

Recolección de datos

- Hagan una tabla para registrar los valores obtenidos.
- Consigan una hoja de papel milimetrado y grafiquen los resultados.

Análisis de resultados y conclusiones

a. ¿Cuál es la mayor distancia recorrida por el autito?, ¿a qué superficie corresponde?
b. ¿Cuál es la menor distancia recorrida por el autito?, ¿a qué superficie corresponde?
c. ¿Cómo crees que fue el roce que actuó en cada caso?
d. ¿Qué relación existe entre la fuerza de roce y la distancia recorrida en el método experimental

utilizado?

Fuerza y movimiento 133

GLOSARIO La fuerza normal

Perpendicualar: Cuando te encuentras de pie, tu peso es una fuerza que se ejerce sobre el suelo,
significa que pero, ¿por qué no te mueves en la dirección de esta fuerza? Esto se debe a que tu
entre los ejes peso se encuentra en equilibrio con otra fuerza de igual magnitud y dirección, pero
o componentes de sentido contrario, esta se llama fuerza normal. Esta fuerza aparece cada vez que
(fuerza y superficie) un cuerpo se apoya sobre una superficie y esta es perpendicular a la superficie de
se forma un ángulo contacto. Por ejemplo, un televisor apoyado sobre una mesa o un esquiador que
de 90º. desciende por la ladera de una montaña experimentan la acción de la fuerza
normal.

La intensidad de la fuerza normal alcanza su máximo valor cuando la superficie
de apoyo es horizontal y disminuye a medida que la superficie se inclina, como
en el caso de la ladera de un cerro. Esto se debe a que la fuerza normal depende
directamente del ángulo de inclinación de la superficie, así, a medida que el ángulo
se acerque a 90º, la fuerza normal disminuye. La fuerza normal es cero si el
cuerpo no se encuentra apoyado sobre la superficie.

En una superficie horizontal Fuerza normal Fuerza normal
(figura A) la fuerza normal
alcanza su mayor intensidad, en Peso Peso
cambio la intensidad de la A B
fuerza normal disminuye a
medida que la superficie es más
inclinada (figura B) debido a
que ya no tiene la misma

dirección del peso.

Acción muscular

Una de las principales características de los animales es su
capacidad de moverse y desplazarse. Pero ¿qué es lo que
permite el movimiento? El desplazamiento de los seres
vivos es posible debido a la presencia de estructuras que les
permiten caminar, saltar, correr y aplicar fuerzas sobre otros
cuerpos.

Nuestro cuerpo actúa como En nuestro cuerpo, el sistema locomotor el que permite que podamos
una verdadera máquina movernos. Los músculos que forman parte del sistema locomotor, al contraerse y
relajarse son capaces de producir una fuerza, lo que se traduce en movimiento o
transformadora de fuerzas. en la deformación de algún cuerpo.

134 Unidad 4

4UNIDAD

Evaluando lo aprendido

1. Para cada caso identifica distintas interacciones y clasifícalas en: “a distancia” o “por contacto”,
según corresponda.

a. Una lámpara cuelga desde el techo de una habitación.
b. Una barra plástica frotada atrae a una esfera de plumavit.
c. Una bandera flamea por acción del viento.

2. Resuelve los siguientes ejercicios en tu cuaderno.
Se sabe que la aceleración de gravedad en la Tierra es de 10 m/s2, en Marte de 4 m/s2 y en Urano
de 8 m/s2.

a. Calcula el peso de un cuerpo de 200 gramos en la superficie de Urano.
b. Calcula la masa de un cuerpo si su peso en la superficie de Marte es de 320 N.
c. Calcula la masa de un cuerpo al colocarlo en la superficie de Marte si en la Tierra pesa 500 N.

3. Copia en tu cuaderno los siguientes esquemas y responde.

20 km/h 80 km/h

a. Para cada esquema dibuja los vectores de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. (Peso, roce,
normal y fuerza del motor).

b. Identifica qué provoca cada fuerza.
c. Si la velocidad de los automóviles es constante, ¿en qué situación es mayor la fuerza de roce?

Explica.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

Si identificaste correctamente las fuerzas de la actividad 1, ¡felicitaciones! De lo contrario,
repasa el contenido de la página 126.
Si lograste realizar los cálculos en la actividad 2, ¡muy bien! Si no obtuviste los resultados, lee el
contenido de las páginas 127-131.
Si realizaste bien la actividad 3, ¡excelente! Puedes continuar con el siguiente contenido.

Fuerza y movimiento 135

3. MOVIMIENTOS QUE SE REPITEN

Observa las siguientes fotografías.

¿Crees que el movimiento del columpio y el vuelo de la abeja son parecidos?

Vivimos en un mundo lleno de movimientos, pero no todos ocurren de la misma
forma. Por ejemplo, el movimiento regular de vaivén realizado por un columpio es
muy diferente al movimiento zigzagueante e irregular de una abeja en vuelo.

Todos los movimientos que se repiten de manera regular una y otra vez de la
misma forma, se denominan movimientos cíclicos. Esto ocurre, por ejemplo, con
el movimiento del columpio. En todo movimiento cíclico algo se repite de manera
regular, pero no en el mismo tiempo. A esto que se repite con regularidad se le
llama ciclo.

Si miras con atención el movimiento cíclico efectuado por la rueda de una
bicicleta que se mueve con velocidad constante, todos los ciclos de la rueda
tendrán la misma duración, ya que esta tardará el mismo tiempo en completar
cada vuelta. A todos los movimientos cíclicos que se repiten en intervalos iguales
de tiempo se les denomina movimientos periódicos. Pero ¿qué sucede con el
ciclo de la rueda de la bicicleta, si esta aumenta su velocidad?

136 Unidad 4

4UNIDAD

Período, frecuencia y amplitud

Los movimientos periódicos pueden describirse mediante los conceptos de
amplitud, período y frecuencia.

Amplitud
Se denomina amplitud del movimiento al desplazamiento máximo efectuado
por el cuerpo con respecto a la posición en que se encontraba antes de
moverse. La amplitud de un movimiento periódico se mide en metros y puede
disminuir por efecto de la fuerza de roce.

Período Amplitud
En un movimiento periódico la
duración de cada ciclo es constante y El famoso cometa Halley
puede ser medida con un describe un movimiento
cronómetro. Se llama período del periódico en torno al Sol
movimiento al tiempo empleado por por acción de la fuerza de
un cuerpo en completar un ciclo. El gravedad. Su período es de
período puede expresarse en 76 años.
diferentes unidades de tiempo, como
segundos, horas, días o años.

Frecuencia
Se llama frecuencia del movimiento a la cantidad de ciclos que el cuerpo
efectúa en un intervalo de tiempo de 1 segundo. Para calcular la frecuencia de
un movimiento periódico, se puede contar cuántos ciclos ocurren en un deter-
minado tiempo. Luego la cantidad de ciclos se divide por el tiempo transcurri-
do. La frecuencia se expresa en una unidad llamada hertz (Hz). Si un cuerpo
tiene una frecuencia de 5 Hz significa que realiza 5 ciclos en un segundo.

1 Hz = 1
s
Al pulsar las cuerdas de
El período y la frecuencia de un movimiento periódico están relacionados de una guitarra se produce un
manera inversa. Es decir, si el período del movimiento se duplica, entonces su movimiento periódico.
frecuencia se reducirá a la mitad; en cambio, si la frecuencia aumenta al triple ¿Cuál será el período de
entonces el período disminuirá a la tercera parte. dicho movimiento si su
frecuencia es de 250 Hz?

Esto se puede expresar matemáticamente:

Período (s) = 1

frecuencia (Hz)

Fuerza y movimiento 137

Los movimientos periódicos en el espacio

Como hemos visto los movimientos de todos los planetas y satélites son
consecuencia de la acción de la fuerza de gravedad. Todos los planetas de nuestro
sistema solar presentan movimientos periódicos de traslación en torno al Sol, los
que quedan determinados por la fuerza de gravedad entre cada planeta y el Sol.
Nuestro planeta Tierra se traslada alrededor del Sol con un movimiento
periódico, cuya duración es de 365 días y 6 horas aproximadamente. Estas horas
se suman y cada cuatro años se agrega un día a febrero.

Además de la traslación, la
Tierra rota en torno a su eje con
un movimiento periódico, cuyo
ciclo se repite siempre cada
24 horas, provocando el día y la
noche.

La Luna presenta movimientos
periódicos de rotación y traslación
en torno a la Tierra. Ambos
movimientos tienen el mismo
período, que dura,
aproximadamente, 28 días.
Por esta razón, desde la Tierra,
siempre vemos la misma “cara”
de la Luna.

Algunos satélites se mueven
periódicamente orbitando alrededor
de la Tierra, por acción de la fuerza
de gravedad, en un período de
24 horas. Por esta razón, desde la
Tierra se tiene la impresión de que
estos satélites permanecen fijos en
el espacio.

138 Unidad 4

4UNIDAD

Evaluando lo aprendido

1. Observa cada una de las siguientes fotografías y responde en tu cuaderno.

a. ¿Qué tienen en común los movimientos de las situaciones ilustradas en las fotografías?
b. ¿Cuál o cuáles de ellos corresponden a movimientos cíclicos?
c. ¿Cuál o cuáles de ellos y bajo qué circunstancias podrían considerarse movimientos periódicos?

2. Lee y analiza cada una de las siguientes situaciones. Luego responde en tu cuaderno:

a. ¿Qué sucede con el período de un movimiento si su frecuencia se reduce a la mitad?
b. ¿Qué le ocurre a la frecuencia de un movimiento si su período aumenta 4 veces?
c. Un atleta da una vuelta completa a una pista circular en 60 segundos. ¿Cuál es su frecuencia?
d. Un timbre vibra con una frecuencia de 50 hertz. ¿Cuál es el período de cada oscilación?
e. Un motor trabaja realizando 3.500 revoluciones (vueltas) en 1 minuto. ¿Cuál es su frecuencia,

expresada en hertz? ¿Cuál es su período, expresado en segundos?

¿Cómo estuvo tu trabajo?

Si respondiste correctamente todas las preguntas de la actividad 1, ¡felicitaciones! Si fallaste en
alguna, repasa el contenido 3.
Si desarrollaste sin problemas la actividad 3, ¡excelente! Si cometiste algún error, repasa el
contenido del tema 3.

Fuerza y movimiento 139

Taller Científico

PROCESOS OSCILACIÓN DE UN PÉNDULO
CIENTÍFICOS
Observación
Recolección de datos
En toda Un grupo de estudiantes, observando
investigación es dos relojes de péndulo, percibieron
necesario recolectar que uno de ellos oscilaba más rápido
datos para poner a que el otro y decidieron indagar
prueba las hipótesis. acerca de qué variable cambiaba el
Los datos son los período de oscilación.
resultados que se
obtienen de la
investigación.

Problema científico El péndulo de este reloj realiza un
movimiento periódico.

¿Qué sucederá con el período de oscilación de un péndulo si la longitud del hilo
aumenta y su amplitud permanece constante?

Hipótesis

Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.

a. ¿De qué factores depende el período de oscilación de un péndulo?
b. ¿Cómo se relaciona el período de oscilación con la amplitud y con la longitud

del péndulo?
c. Basándote en la respuesta que diste a la pregunta anterior, plantea una

hipótesis para el problema.

Experimentación y control de variables Soporte Pinza
universal para
Formen grupos de 2 ó 3 integrantes y reúnan soporte
los siguientes materiales: con nuez
- Un soporte universal.
- Una pinza para soporte con nuez. Plomada
- Hilo.
- Una plomada.
- Una regla o huincha métrica.
- Un transportador.
- Un cronómetro.

140 Unidad 4

4UNIDAD

Diseño experimental
Con los materiales que consiguieron, diseñen un experimento que les permita
identificar los factores que influyen en el período de oscilación de un péndulo.

Recuerden identificar las variables que deberán mantener constantes y las que
tendrán que controlar.

Recolección de datos
Construyan una tabla que les permita registrar de manera ordenada los datos
obtenidos.

Para visualizar mejor los resultados obtenidos, construyan un gráfico de período
vs. longitud, a partir de los datos contenidos en su tabla.

Análisis de resultados y conclusiones

Inicien el análisis de los resultados, observando el gráfico que construyeron.

1. ¿Qué forma tiene la curva obtenida al unir los puntos?
2. ¿Qué sucede con el período del péndulo al cambiar la longitud del hilo?
3. ¿De qué factor depende el período de oscilación del péndulo?
4. ¿Qué posibles fuentes de error experimental pudieron haber afectado los

resultados obtenidos? Explica para cada una de ellas, la forma en que pudo
haber afectado y señala de qué manera se pueden corregir.
5. A partir de los resultados obtenidos, ¿pueden aceptar su hipótesis?, ¿por qué?

¿Cómo trabajé?

Copia las siguientes conductas en tu cuaderno y escribe Sí o No, según corresponda.

1. ¿Logré establecer una hipótesis para el problema?
2. ¿Recolecté los materiales necesarios antes de comenzar la actividad?
3. ¿Fui capaz de diseñar un experimento junto a mis compañeros?
4. ¿Realicé aportes y fui capaz de escuchar con respeto las opiniones de mis compañeros y

compañeras?
5. ¿Logré recolectar los datos y registrarlos de manera organizada?
6. ¿Realicé un análisis ordenado del experimento?
7. ¿Llegué a una conclusión final coherente?

Fuerza y movimiento 141

Noticia Científica

EN EL NEOYORQUINO INSTITUTO TECNOLÓGICO ROCHESTER

SIMULAN LA COLISIÓN
DE TRES AGUJEROS NEGROS

Un equipo estadounidense de astrofísicos demuestra que la programación informática
acaba de completar la primera simulación empleada es lo bastante versátil como para
informática de una colisión de tres agujeros enfrentarse a semejante reto y, de paso,
negros, un evento que podría darse en la recrea uno de los acontecimientos cósmicos
realidad en algún lugar del cosmos, con más extremos que cabe imaginar, aunque
catastróficas consecuencias para su entorno. podría llegar a producirse.

Manuela Campanelli y su equipo del Fuente: www.elmundo.es, 11 de abril de 2008.
Instituto Tecnológico Rochester (RIT), en Todos los derechos reservados. Los contenidos de esta
Nueva York, han llevado a cabo esta simu- publicación no podrán ser reproducidos, distribuidos ni
lación para poner a prueba un método que comunicados públicamente en forma alguna sin la previa
desarrollaron en 2005 y que ya entonces
recreó la colisión de dos agujeros negros autorización por escrito de la sociedad editora.
siguiendo las ecuaciones de la relatividad
general de Einstein.

Un agujero negro es un objeto tremenda-
mente compacto, generalmente creado tras la
muerte y posterior colapso de una estrella,
cuya gravedad es tan fuerte que devora cuan-
to encuentra a su paso y ni siquiera deja esca-
par la luz.

La nueva simulación recrea a varios agu-
jeros negros evolucionando, orbitando y,
eventualmente, colisionando. El trabajo

Responde en tu cuaderno

1. ¿Cómo se forman los agujeros negros?
2. ¿Qué sucede con la fuerza de gravedad en los agujeros negros?
3. ¿Por qué crees que es importante realizar este tipo de estudios?

142 Unidad 4

Fuerza
Es cualquier interacción entre dos o más
cuerpos que se expresa en una unidad de
medida llamada newton. Puede actuar por
contacto o a distancia.

Por contacto A distancia Deformación Cambio del estado Resumiendo
La fuerza actúa solo si las La fuerza actúa Cambio de forma de movimiento
superficies de los cuerpos se aun cuando las experimentada por
están tocando. superficies de los un objeto cuando Modificación en el estado de
cuerpos no se se aplica una o más movimiento que se encuentra
toquen. fuerzas sobre él. un objeto debido a la
aplicación de una fuerza
resultante distinta de cero
sobre él.

Fuerza de roce Fuerza normal Acción muscular Fuerza de gravedad Movimiento periódico
Fuerza por Fuerza por Fuerza ejercida Fuerza a distancia Movimientos cíclicos que
contacto que contacto entre por el sistema con que la Tierra o siempre emplean el mismo
siempre se opone dos objetos locomotor de un cualquier objeto con tiempo en producirse, poseen
al movimiento de sólidos cuya organismo, masa atrae a otro frecuencia, amplitud y período.
los cuerpos. Existe dirección principalmente los cuerpo hacia su
Fuerza y movimiento 143 roce deslizante, es perpendicular músculos que al centro. En la
rodante y viscoso. a la superficie de activarse permiten superficie de los
los cuerpos el movimiento. planetas (o satélites
involucrados. como la Luna)
recibe el nombre
de peso. 4UNIDAD

Responde nuevamente la actividad Demuestro lo que sé… de la página 115 para
que evalúes lo que has avanzado.

1. Observa las siguientes fotografías y luego responde en tu cuaderno.

El agua cae en una cascada. La bola derriba los palitroques.

Un imán atrae los clips . La pelota llega al arco.

a. ¿Qué fuerzas identificas en cada situación?
b. ¿En qué situaciones se ejerce fuerza por contacto?
c. ¿En qué situaciones se ejerce fuerza a distancia?

Compara tus respuestas con las iniciales, ¿han cambiado o se han mantenido igual?
Indica cuáles cambiaron y cuáles no.

Ahora profundiza tus respuestas.

2. Explica por qué un cuerpo, sea grande o pequeño, no “tiene” fuerza.

3. Indica cuáles son las fuerzas que actúan sobre un colibrí que vuela sobre una flor.
Señala, además, qué cuerpo las ejerce y explica por qué razón esta ave puede
permanecer suspendida en el aire.

4. Realiza un esquema de un péndulo e indica su período, frecuencia y amplitud.

144 Unidad 4

4UNIDAD

Mapa conceptual

Con los siguientes conceptos, realiza en tu cuaderno un mapa conceptual.
Puedes agregar otros, si lo deseas.

Fuerza Contacto

Roce Distancia

Fuerza de Fuerza resultante
gravedad

Fuerza normal Movimiento
periódico

Período

Amplitud Frecuencia

¿Qué haces tú?

Cada día son más las personas que a lo largo y ancho de todo el mundo utilizan
la tecnología satelital de internet para informarse y comunicarse entre sí. Con el tiempo,
el uso de esta tecnología se fue masificando y convirtiéndose en una posibilidad real al
alcance de muchos. En la actualidad, nuestro país es considerado como uno de los que
más emplea internet a nivel latinoamericano. El número de personas que realizan sus
trámites bancarios, pagos de cuentas y efectúan compras a través de este medio es cada
vez mayor.

Evalúa tus actitudes
Copia las siguientes preguntas en tu cuaderno y responde Sí o No a cada una.
Así estarás evaluando tu actitud frente al uso del internet.

1. ¿Siento curiosidad por aprender más acerca del uso de Internet?
2. ¿Selecciono previamente los sitios virtuales que visito?
3. ¿Evito el mal uso de internet, es decir, no lo uso para hacer bromas o visitar sitios que

no me benefician?
4. ¿Utilizo internet dentro de un horario y durante un tiempo apropiado según mi edad?

Fuerza y movimiento 145

¿Qué aprendiste?

I. Lee detenidamente cada pregunta y anota en tu cuaderno cuál es la alternativa correcta.

1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es 4. Con respecto a una fuerza aplicada sobre
correcta en relación a las fuerzas? un objeto, es correcto afirmar que:
A. Son una propiedad de cada cuerpo. A. siempre produce movimiento sobre él.
B. Se expresan en kilogramos. B. puede producir deformación sobre él.
C. Tienen dirección, intensidad y sentido. C. mantiene al objeto en el estado en que
D. Sus efectos se miden con una balanza. estaba antes de ser aplicada la fuerza.
D. solo lo hará cambiar de posición.
2. ¿Cuál de las siguientes situaciones
corresponde a una fuerza aplicada a 5. Al lanzar una piedra con la mano hacia
distancia? arriba, esta vuelve a caer porque:
A. Una niña empuja su silla al finalizar la A. existe roce entre la piedra y el aire.
clase. B. la fuerza de gravedad actúa entre la
B. Un niño abrocha los cordones de sus piedra y la Tierra.
zapatillas. C. la rapidez con que se lanza la piedra es
C. Una grúa levanta una pesada carga. muy pequeña.
D. Una gaviota en vuelo suelta su presa. D. el peso de la piedra es muy grande.

3. Un jugador de fútbol patea una pelota. 6. ¿Cuál de los siguientes movimientos no
¿Cuál de los siguientes diagramas muestra representa un movimiento periódico?
la(s) fuerzas(s) que actúan sobre la pelota A. El recorrido de las manecillas de un reloj.
durante su trayecto por el aire? B. El desplazamiento de las nubes.
C. La oscilación de una cuerda de guitarra.
D. El batir de las alas de un colibrí.

7. Un péndulo realiza 40 oscilaciones en 10

s, ¿cuál es su período en segundos y su

frecuencia en hertz, respectivamente?

A. 4 y 1.

A. C. B. 1 y 40.

C. 0,25 y 4

D. 4 y 0,25.

8. Una llave semiabierta deja caer 30 gotas

B. D. en 15 segundos, ¿cuál es el período con

que caen las gotas?

A. 3 s

B. 2 s

C. 0,5 s

D. 5 s

146 Unidad 4

4UNIDAD

II. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.
1. Dada la siguiente fuerza F:

F = 10 N

Dibuja en tu cuaderno una fuerza de la misma intensidad y dirección que F pero de sentido
contrario. Y una fuerza del doble de intensidad que F y dirección perpendicular.

2. La figura muestra un satélite artificial, el cual demora 24 horas en dar una vuelta alrededor de
la Tierra.
A

B

a. ¿Qué tipo de movimiento realiza el satélite? Justifica.
b. ¿Qué nombre recibe la fuerza que permite que el satélite pueda mantenerse en órbita? Dibuja

dicha fuerza en las posiciones A y B de la figura.
c. ¿Cuál es la frecuencia del satélite, expresada en hertz?

3. La figura muestra las fuerzas que actúan sobre un vehículo en movimiento.

6.000 N P

400 N

10.000 N F

a. ¿Cuáles son todas las fuerzas que están actuando sobre el vehículo?
b. ¿Qué representa la fuerza de 400 N?
c. ¿En qué sentido se mueve el vehículo?
d. ¿Quién ejerce la fuerza P sobre el vehículo?

Fuerza y movimiento 147

UNIDAD5 LA TIERRA EN EL UNIVERSO

Navegaremos por...

• Las concepciones del Universo a
través de la historia.

• Las estructuras cósmicas
• La Vía Láctea
• El Sistema Solar
• Las distancias espaciales y métodos

para estimarlas

CONVERSEMOS

Durante mucho tiempo el ser humano se ha maravillado con el espectáculo
que ofrece el cielo nocturno. Las estrellas, el paso de cometas y los
eclipses, entre otros, son sucesos que ya observaba el hombre primitivo.
Las personas constantemente intentamos explicar el porqué de lo que
ocurre a nuestro alrededor. En la antigüedad, los fenómenos
cosmológicos eran atribuidos a la intervención de divinidades o
simplemente a la magia, pero el paso del tiempo dio lugar a otro tipo de
explicaciones. ¿Cuál es el aporte de las ciencias en este sentido?, ¿qué
importancia tienen los descubrimientos científicos?

148 Unidad 5

En esta unidad aprenderás a…

Comprender las concepciones del Universo y su origen, surgidas a través del tiempo.
Describir las principales estructuras cósmicas y sus características.
Identificar los diferentes tipos de galaxias, y cómo estas van distanciándose.
Conocer las principales unidades de medida espaciales y cómo se relacionan.
Comprender métodos usados para estimar distancias espaciales y el tamaño de cuerpos celestes.

Demuestro lo que sé…
1. Observa las siguientes imágenes. Luego, responde las preguntas planteadas en tu cuaderno.

AB

CD

EF

a. ¿Qué observas en cada una de las imágenes?
b. ¿En qué se diferencian las imágenes E y F de las demás?, ¿para qué sirve cada uno de estos objetos

tecnológicos?
c. ¿En qué se diferencian las estructuras cósmicas de las imágenes A y C?
d. ¿A qué se debe la luz que emite la estructura cósmica de la imagen D?

La Tierra en el Universo 149