2º ESO - Blogsaverroes

CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2º E.S.O.
Tema 1
EL MUNDO MATERIAL
Se denomina materia a todo aquello que tiene dimensiones, presenta inercia y origina gravitación.
Se llama inercia a la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento.
Se llama gravedad o gravitación a la atracción que aparece entre objetos materiales situados a cierta
distancia.
La gravedad es la responsable de la caída de los cuerpos y del movimiento de los cuerpos celetes.
La masa de un cuerpo está relacionada con la cantidad de materia que contiene y es una medida de su
inercia.
La masa es la responsable de la acción gravitatoria de los cuerpos.
La unidad de masa en el sistema internacional de unidades es el kilogramo (kg) que equivale a 1000 gramos.
Masa no es lo mismo que peso: los cuerpos materiales siempre tienen masa, pero solo pesan cuando se
encuentran en presencia de gravedad; un cuerpo en ingravidez no pesa, pero sigue teniendo la misma masa.
La masa y el volumen de un cuerpo se relacionan mediante la densidad.
La densidad de un objeto se calcula dividiendo la masa entre el volumen que ocupa:
Un cuerpo material presenta límites propios precisos. Un sistema material, en cambio, no tiene forma o
límites definidos, bien por su naturaleza o por su extensión.
La escala macroscópica de observación es aquella que podemos percibir a simple vista.
La escala microscópica de observación se basa en la observación directa o indirecta.
Para expresar cifras muy grandes o muy pequeñas, se emplea la notación científica o notación en
potencias de diez.
Un cuerpo o sistema material es tantos órdenes de magnitud mayor que otro como indica el exponente de la
potencia de diez que resultaría de dividir sus respectivos tamaños.
MATERIA
tiene
DIMENSIONES
presenta
origina
INERCIA
GRAVITACIÓN
caracterizadas por
dependen de
VOLUMEN
MASA
se relacionan por
DENSIDAD
Las cuestiones y actividades se realizarán en el cuaderno de clase.
Cuestiones
1
¿Puede una misma cantidad de materia ocupar distintos volúmenes?
2
¿En qué se parecen dos bolas del mismo diámetro, una de madera y otra de acero?
3
¿En su volumen, en su masa o en su peso?
4
¿Qué mides con una balanza, la masa o el peso de los cuerpos?
5
Calcula la superficie de esta página.
6
¿Cuál es la superficie de un cubo de 3 m de arista?
7
¿Cómo modificarías la superficie del agua contenida en un vaso?
8
¿Cómo se denomina la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o de
movimiento?
a) Gravedad.
b) Inercia.
c) Peso.
9
¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas? Justifica tus elecciones.
a) Los cuerpos con más masa pesan más.
b) Cuanto mayor es un cuerpo más masa tiene.
c) El peso es la cantidad de materia de un cuerpo.
10
Escribe los siguientes números en notación científica:
710 000 =
0,000 01 =
0,043 =
11
¿Qué propiedades definen la materia?
12
¿Qué diferencia hay entre masa y peso?
13
Define los conceptos de cuerpo material y sistema material.
14
¿Qué quiere decir que un determinado cuerpo es cuatro órdenes de magnitud mayor que otro?
Actividades
2
Relaciona con flechas:
3
Relaciona con flechas:
Relaciona con flechas:
15
¿Cuál de estas cosas no es material?:
el aire.
el respeto a los compañeros.
las moléculas y los átomos.
el oxígeno y el dióxido de carbono.
16
¿En qué unidades se mide la masa de los cuerpos y sistemas materiales?:
en gramos/centímetro cúbico.
en centímetros cúbicos (cm3).
en gramos, kilogramos, miligramos…
en julios.
17
¿Cuál de estos valores es de densidad?:
2,7 gramos/centímetro cúbico.
45 centímetros cúbicos (cm3).
2,43·1013 gramos.
0,023 kg
18
Un barco puede flotar en el mar porque:
está hecho de madera.
su densidad es menor que la gravedad.
su densidad es mayor que la del agua marina.
su densidad es menor que la del agua marina.
19
Se mide en litros:
el volumen de un sólido, líquido o gas.
el volumen de los líquidos.
los líquidos como el agua.
la masa de los líquidos como el agua.
4
20
21
¿Cuál de estos valores no es de volumen?
7,3 gramos/centímetro cúbico.
45 centímetros cúbicos (cm3).
2,43·103 litros.
200 mililitros.
¿Qué es la inercia?:
la resistencia que opone la materia a cambiar su estado de reposo o de movimiento.
la masa que de un cuerpo material.
es la fuerza de gravedad.
es una propiedad que tiene la energía.
22
¿Qué es la gravedad o gravitación?:
la velocidad a la que caen los objetos situados a una cierta altura.
la atracción que actúa entre objetos materiales.
la caída de los objetos al suelo.
una forma de energía.
23
¿Cuál de estos objetos tiene mayor masa:
un trozo de hierro de 2 kilogramos, o un trozo de corcho de 2 kilogramos?:
El hierro, puesto que es más denso.
El corcho, puesto que tiene que ser un trozo muy grande para pesar 2 kg.
Ambos objetos tienen la misma masa.
Depende: en la Tierra pesa más el hierro, pero en el espacio son iguales.
24
Al meter en una probeta con agua una piedra de 15 gramos, el nivel del agua subió de 200 cm3 a
210 cm3. ¿Cuál es la densidad de la piedra?
25
Con una jeringuilla, ¿cómo demostrarías que el aire es materia?
26
Escribe los siguientes números en notación científica:
a) 300000000000 =
b) 0,0000000005 =
c) 34500000000000000000000000000000 =
d) 0,0001 =
5
Tema 2
MATERIA Y ENERGÍA
El calor y el trabajo son agentes físicos que producen transformaciones en la materia.
Una transformación es cualquier cambio de las propiedades iniciales de un sistema.
Son ejemplos de transformaciones los cambios de posición (movimiento), de temperatura, de forma o de
volumen, entre otros.
La energía es la responsable final de las transformaciones que un cuerpo o sistema puede sufrir.
La energía puede definirse como la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas para transferir calor o
realizar un trabajo.
En toda transformación de la materia siempre se produce una variación de energía.
La energía puede manifestarse de diversas formas (mecánica, electromagnética, química, térmica …).
La energía puede transferirse de un sistema a otro o cambiar de una forma a otra, pero, en conjunto, siempre
permanece constante.
La Tierra es un sistema material abierto en continua transformación, que intercambia energía con el exterior.
ENERGÍA
FUENTES
FORMAS
Cinética
MECÁNICA
Renovables
No renovables
Potencial
ELÉCTRICA
Hidráulica
Petróleo
ELECTROMAGNÉTICA
Eólica
Carbón
QUÍMICA
Solar
Gas Natural
Geotérmica
Nuclear
TÉRMICA
INTERNA
Biocombustible
NUCLEAR
Maremotriz
6
Cuestiones
1
¿Qué diferencia existe entre fuentes de energía renovables y no renovables?
2
Elije, en cada caso, la opción que consideres correcta, construyendo la frase completa.
La atracción que actúa entre los objetos se denomina:
a) Densidad.
b) Inercia.
c) Gravedad.
La capacidad que tiene un cuerpo de transferir calor o de realizar un trabajo se denomina:
a) Potencia.
b) Masa.
c) Energía.
La fuerza con que la Tierra atrae un objeto se llama:
a) Peso.
b) Masa.
c) Inercia.
Cuando un sistema material solo puede intercambiar energía con otro, se trata de un sistema:
a) Abierto.
b) Cerrado.
c) Aislado.
La energía que tienen los cuerpos cuando se mueven recibe el nombre de:
a) Potencial.
b) Cinética.
c) Dinámica.
¿Cuál de las siguientes fuentes de energía es no renovable?
a) Gas natural.
b) Hidráulica.
c) Geotérmica.
7
3
Define los siguientes conceptos físicos: trabajo, energía cinética, energía potencial. ¿En qué unidades se
mide cada una de esas magnitudes?
4
¿Se realiza trabajo en alguna de las siguientes situaciones?
a) Un objeto cuelga del techo a 1 m del suelo sujeto por una cuerda.
b) Una persona mantiene suspendido un objeto a 1 m del suelo.
c) Una persona eleva un objeto desde el suelo hasta una altura de 1 m.
d) Una persona traslada un objeto desde una mesa hasta una silla que se encuentra a 1 m de distancia.
5
Analiza las transformaciones de energía que tienen lugar en los siguientes casos:
a) Un vehículo quema gasolina para desplazarse.
b) Una central térmica quema fuel para producir electricidad.
c) Una bombilla se enciende al accionar un interruptor.
d) El agua embalsada en una presa se deja caer para producir electricidad.
6
Una masa cuelga de un hilo y se balancea como un péndulo. Analiza las transformaciones de energía
que se producen.
7
Enuncia con tus propias palabras el principio de conservación de la energía.
8
Cita tres fuentes de energía renovables y otras tres no renovables.
9
¿Cuál tiene energía potencial?:
el agua retenida por la presa de una central hidroeléctrica.
un tren que viaja a cierta velocidad.
un calentador de agua que funciona con gas butano.
un café recién hecho.
10
¿Cuál es un ejemplo de transformación de energía potencial en energía cinética?:
una bola situada a cierta altura.
una bola que cae a cierta velocidad.
una bola caliente.
un coche que deja de moverse.
11
Es una Energía Renovable:
el aire.
la eólica.
la que obtenemos de la combustión de los combustibles fósiles.
el gas natural.
12
Consumimos principalmente:
energía hidroeléctrica.
energía eólica.
energía que obtenemos de la combustión de los combustibles fósiles.
energía geotérmica.
13
Un velero navegando tiene:
energía eólica.
energía maremotriz.
energía cinética.
energía hidráulica.
8
Verticales:
1. Energía que aprovecha los movimientos de las masas
de agua que se producen durante la subida y la bajada de
las mareas: ese movimiento provoca el giro de las
turbinas de los generadores de energía eléctrica.
3. Energía que se obtiene a partir de elementos
radiactivos.
4. Aire en movimiento que puede aprovecharse para
generar electricidad.
8. Energía que sale de los enchufes o de las pilas y
baterías.
9. Se realiza ......................... sobre un cuerpo cuando este
se desplaza bajo la acción de una fuerza que actúa total o
parcialmente en la dirección del movimiento.
13. Uno de los combustibles fósiles. Es una de las fuentes
energéticas más utilizada en el mundo, y también una de
las más contaminantes. Se originó a partir de restos de
vegetales que vivieron hace millones de años.
Horizontales:
2.El aumento del dióxido de carbono en la atmósfera provoca el "Efecto ................ "
5.Energías que no se agotarán.
6. Energía debida al movimiento de las partículas que componen cualquier cuerpo. La temperatura es la medida de esta energía.
7. Combustible líquido que se obtiene mediante fermentación y posterior destilación de la remolacha y de la caña de azúcar. Se puede usar,
mezclado con gasolina, como carburante para automóviles.
10. Energía que aprovecha los saltos de agua de las presas de los pantanos para hacer girar la turbina de un generador de energía eléctrica.
11.Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando este se desplaza bajo la acción de una ........................ que actúa total o parcialmente en la
dirección del movimiento.
12. Lugar de Ucrania donde, en 1986, ocurrió un gran escape radiactivo que afectó a muchísimas personas.
14. Energía mecánica que poseen los cuerpos por el hecho de moverse a una determinada velocidad.
15. Combustible gaseoso que se obtiene por la descomposición de residuos orgánicos, como restos de animales y excrementos.
16. Capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales de transferir calor o de realizar un trabajo.
9
Tema 3
CALOR Y TEMPERATURA
La energía cinética media de las partículas que constituyen un cuerpo se llama energía térmica.
La magnitud que se relaciona con la energía térmica es la temperatura.
Los termómetros son los instrumentos que miden la temperatura de los cuerpos.
Las escalas de temperatura más usadas son la escala Celsius y la escala Kelvin o absoluta.
Los cuerpos de mayor temperatura transfieren energía térmica a los de menor temperatura.
Se llama calor al proceso por el que se transfiere energía entre dos cuerpos en desequilibrio térmico hasta
alcanzar el equilibrio.
El calor se mide en unidades de energía; en el sistema internacional su unidad es el julio (J). También se
puede medir en calorías (cal) (1cal = 4,184 J)
Los cuerpos no contienen calor, sino energía interna, parte de la cual es térmica.
El calor transferido a un cuerpo no provoca un aumento de temperatura mientras tiene lugar un cambio de
estado.
El calor puede transferirse por conducción, por convección o por radiación.
En la conducción, se transmite energía térmica, pero no materia.
En la convección, se transmite energía térmica mediante el transporte de materia.
En la radiación, los cuerpos emiten energía que puede propagarse por el vacío.
La ley de Newton del enfriamiento establece que la rapidez con que se transfiere calor por el proceso de
conducción a través de una pared aumenta con la diferencia de temperatura entre sus dos lados, con su área
y con la conductividad del material, y disminuye con su grosor.
ENERGÍA TÉRMICA
se ahorra
aplicando la
se transfiere
en forma de
aumenta con la
TEMPERATURA
entre dos
cuerpos
de
distinta
CALOR
LEY DE NEWTON
DEL
ENFRIAMIENTO
se transmite por
Conducción
de forma rápida en
Conductores
térmicos
de forma lenta en
Aislantes
térmicos
Convección
mediante
Corrientes de
convección
Radiación
puede propagarse a
través del
Vacío
10
Para medir una magnitud física (por ejemplo, la temperatura o cualquier otra) hace falta definir una unidad que
sirva de referencia o comparación. Se han usado, y todavía se usan, varias escalas de temperatura, aunque se
intenta normalizar el uso de la escala de temperatura absoluta o escala Kelvin.
Cualquier escala de temperatura utiliza unos puntos fijos, a los que se asigna unos valores
determinados.
T (K) = t (°C) + 273
t (°C) = T (K) - 273
En la escala absoluta no hay temperaturas negativas, pues el cero absoluto (0 K o cero
kelvin) es la temperatura más baja posible. Si la temperatura mide la agitación o
movimiento medio de las partículas, el cero absoluto corresponde al reposo total de todas
las partículas.
1
2
3
Pasa a kelvin las siguientes temperaturas: 20 °C, 725 °C, 120 °C.
Pasa a grados centígrados las siguientes temperaturas: 3 K, 291 K, 500 K.
Explica por qué no existen temperaturas negativas en la escala absoluta.
Recuerda
La temperatura de un cuerpo es la medida de la agitación térmica de las partículas que lo forman.
El calor es la transferencia de energía de un cuerpo que se halla a mayor temperatura a otro de menos
temperatura.
Cuestiones
1.
Escribe qué forma de transferencia de energía (calor y trabajo) se produce en estos ejemplos, qué tipo de energía
se utiliza y en cuál se transforma.
Ejemplos
Tipo de transferencia
de energía
Energía utilizada
Energía resultante
Dar una patada al balón
Cinética
Planchar una camisa
Térmica
Calentarse delante de una hoguera
Química
Usar un secador de pelo
Manejar un coche teledirigido a pilas
Trabajo
Calentar leche en la cocina
Pasear en bicicleta
Al echar agua de una jarra a un vaso
2.
Potencial
Podemos decir que el calor se parece a la lluvia porque sólo es lluvia mientras el agua está cayendo; cuando
está en la nube no es lluvia, es solo agua. ¿Qué es calor?
11
3.
Transforma en grados centígrados o en Kelvin, según corresponda:
•
100º C
•
100 K
•
-10º C
•
10º C
•
10 K
•
500º C
•
500 K
4.
Al enfriar un cuerpo, le quitamos energía interna y sus partículas se agitan menos. Si seguimos enfriando,
llega un momento en que las partículas no se mueven, entonces la temperatura es de 0 K ó – 273º C (el cero
absoluto). En esta situación,
•
¿es posible enfriar más el cuerpo?
•
¿Por qué?
•
¿Es posible una temperatura de -1 K?
5.
Completa estas frases:
a)
El equilibrio ________ es la igualdad de __________ que se produce cuando se pone en contacto
un cuerpo con otro a menor________.
b)
La temperatura nos informa del grado de _______ de las moléculas de un cuerpo, es decir, la
cantidad de ____________ de ese cuerpo.
c)
Un cuerpo a mayor temperatura cede energía ________ en forma de ______ a otro cuerpo que esté
a _________ temperatura, hasta que se _________ sus temperaturas.
Di si es verdadero o falso:
•
Si se mezclan varios líquidos a distintas temperaturas, estas terminan igualándose.
•
Cuando se enfría un cuerpo gana energía interna.
•
La unidad de calor en el Sistema Internacional es el K (kelvin)
•
La unidad de temperatura en el Sistema Internacional es le K
•
La unidad de calor en el Sistema Internacional es el J (julio)
Para aumentar 1º C la temperatura de 1 Kg de agua se necesita aportar 4180 J.
•
¿Cuánta energía se necesita para calentar 100 g de agua un grado?
6.
7.
Recuerda:
1L de agua tiene una masa de 1 Kg
•
8.
¿Cuánta energía en julios es necesaria para calentar medio litro de agua un grado?
Relaciona con flechas las variaciones de energía de un cuerpo con los efectos que se podrían producir:
Disminución de temperatura
Fusión
Aumento de energía
Licuefacción
Contracción
Disminución de energía
Sublimación
Aumento de temperatura
Dilatación
12
9.
Completa las frases:
•
En casi todas las situaciones se dan tres tipos de propagación de energía en forma de calor:
_____________________________
•
El calor se _______ en los cuerpos sólidos por _________: La ___________ del calor se produce
en los líquidos y en los _______; en los que se producen las ____________ de convección.
•
Los cuerpos, por poseer__________, emiten cierta cantidad de calor por _________. A mayor
___________mucho mayor es la cantidad de _______ irradiado. La ________se transmite por
radiación, incluso por el _____.
•
En la viviendas, para ahorrar _______ evitando pérdidas de _______, se rellenan las paredes de
________ térmicos y se interponen capas de aire como en las ventanas de doble cristal.
10. Escribe si es verdadero o falso:
•
Los metales son buenos conductores del calor.
•
La conducción del calor se realiza por el vacío.
•
Las masas de aire se desplazan gracias a las corrientes de convección que se crean por diferencias
de temperatura.
•
Los mangos de madera o de plástico de los utensilios de cocina evitan que nos quememos por
conducción del calor.
11. Relaciona mediante flechas:
Acero
Buen conductor del calor
Espuma de plástico
Vidrio
Madera
Mercurio
Aislante térmico
Aluminio
Aire
Prenda de abrigo
12. Dos cuerpos están en equilibrio térmico cuando sus temperaturas son:
a)
Distintas
b)
Escalonadas
c)
Iguales
d)
Las que sean
13. Si se mezcla el agua de dos vasos a distinta temperatura:
a)
No se produce equilibrio térmico
b)
Se produce equilibrio térmico
c)
No se alcanza la misma temperatura
d)
El agua se congela
14. Al aportar energía en forma de calor a un sistema, este:
a)
Aumenta su energía interna
b)
Disminuye su energía interna
c)
Aumenta su energía potencial
d)
Disminuye su energía radiante
13
15. La energía térmica es solo calor cuando:
a)
Se almacena
b)
Se transforma
c)
Se gasta
d)
Se transfiere
16. Al disminuir la agitación de las partículas de un cuerpo:
a)
Aumenta su temperatura
b)
Se enfría
c)
Ni se calienta ni se enfría
d)
Se calienta
17. En la escala centígrada se toman como temperaturas fijas del agua:
a)
0º C y 100º C
b)
0 K y 100 K
c)
273 K y 373 K
d)
Ninguna
18. Mientras una sustancia cambia de estado, la temperatura:
a)
Disminuye
b)
Aumenta
c)
No varía
d)
Ninguna de ellas
19. Los raíles de las vías están algo separados para evitar que en los días calurosos se deformen por:
a)
Dilatación
b)
Contracción
c)
Radiación
d)
Fusión
20. Los raíles de las vías transmiten el calor por:
a)
Dilatación
b)
Conducción
c)
Convección
d)
Fusión
21. La energía solar nos llega en parte como calor por:
a)
Conducción
b)
Teletransporte
c)
Convección
d)
Radiación
22. Los vientos se originan por movimientos de masas de aire al existir:
a)
Transmisión de energía nuclear
b)
Diferencias de temperatura en el aire
c)
Corrientes de convección
d)
Desplazamientos de aviones y satélites artificiales
23. El hielo se funde porque:
a)
Pierde energía
b)
Pierde temperatura
c)
Ni gana ni pierde energía
d)
Gana energía
24. Nos abrigamos cuando hace frío para:
a)
No absorber energía del ambiente
b)
Absorber energía del medio ambiente
c)
No perder energía interna
d)
Perder energía interna
14
25. ¿Cuál de las siguientes cantidades no tiene sentido?
a)
Una energía interna de 273 KJ
b)
Un calor de 250 KJ
c)
Una temperatura de – 373 K
d)
Una temperatura de 100º C
26. Utiliza tus propias palabras y no más de cuatro líneas para escribir las definiciones de los conceptos
siguientes:
a)
Sistema material
b)
Equilibrio térmico
c)
Conservación de la energía
d)
Tipos de energía
e)
Energía mecánica
f)
Calor
g)
Conducción
h)
Convección
i)
Radiación
j)
Temperatura
k)
Escala termométrica
15
Tema 4
EL SONIDO
Se producen sonidos audibles cuando un cuerpo vibra con una frecuencia comprendida entre 20 y 20000 Hz
(hercios)
Una onda es una perturbación que se propaga por el espacio.
En una onda se propaga energía, no materia.
Las ondas sonoras consisten en una sucesión de altibajos de presión (compresiones y rarefacciones).
El sonido necesita un medio material (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse.
El sonido se propaga por el aire a una velocidad de 340 m/s a temperatura normal (20ºC). La velocidad es
superior en la mayoría de los sólidos y los líquidos.
La reflexión del sonido produce el eco y la reverberación.
SONIDO
Producido por
posee tres
VIBRACIONES
de los cuerpos
Cualidades
se transmite a través de un
relacionada con
SONORIDAD
MEDIO
MATERIAL
Intensidad
relacionada con
TONO
Frecuencia
en forma de
relacionada con
TIMBRE
ONDAS SONORAS
que recibe el
Forma de la
onda
que pueden
OIDO
REFLEJARSE
originando
Eco
Reverberación
16
Cuestiones
El sonido en el vacío:
va a la velocidad de la luz
se propaga a 340 m/s
se propaga más despacio que en el aire
no puede propagarse
Es una frecuencia audible:
una de más de 20 decibelios
una menor de 20 hercios
una de 1345 hercios
una de 12 hercios
Cuarenta oscilaciones en dos segundos son:
20 Hz
80 Hz
20 dB
90 dB
En una onda:
no se propaga ni energía ni materia
se propagan la energía y la materia
se propaga la materia, pero no la energía
se propaga la energía, pero no la materia
La potencia de un altavoz se mide:
en Hz
en julios
en vatios
en julios
La intensidad de un sonido:
se mide en Hz
se mide en decibelios
se mide en vatios
se mide en 340 m/s
Si una onda avanza 440 Km en dos horas, su velocidad media es:
220 Km / h
120 Km / h
60 Km / h
880 Km / h
Un sonido agudo:
es por ejemplo la sirena de un barco
tiene una frecuencia muy baja
tendrá muchos decibelios
tendrá muchos vatios
Un silbato tiene un sonido:
agudo
grave
menor de 20 Hz
mayor de 20000 dB
Se mide en hercios:
el timbre de un sonido
la potencia de un sonido
la intensidad de un sonido
la frecuencia de un sonido
17
La velocidad del sonido:
es siempre la misma, sea cual sea el medio por donde se propague
es distinta según el medio por el que se propague
es mayor que la velocidad de la luz
se mide en el vacío
El sonido viaja más rápido:
por el vacío
por el aire
por el hierro
por el gas hidrógeno
Llega más lejos:
un sonido grave, como el de de la sirena de un barco
un sonido agudo
un sonido en el vacío
un sonido de 0,5 Hz
Problema 1
Pedro golpea fuertemente el rail de la vía del tren a 2565 metros de distancia de
Manolo. Sabiendo que el sonido se propaga por el hierro a una velocidad de 5130
m/s, ¿cuánto tiempo tardará Manolo, pegando el oído en el rail, en escuchar el
sonido del golpe?
Problema 2
Un barco emite una señal de sonar y a los 0,6 segundos recoge el eco de una ballena. Sabiendo
que el sonido se propaga en el agua marina a una velocidad de 1533 m/s, ¿a qué profundidad se
encuentra la ballena?
Astronautas en apuros
Pepe y Ana son dos astronautas que han salido al espacio para reparar una
avería en el casco de su nave. Pepe necesita que Ana le dé instrucciones.
Como tiene problemas con la radio de su traje, empieza a gritar y a mover
los brazos, pero Ana no puede oírlo. Finalmente, Ana se da cuenta de sus
gestos, se acerca a él y junta su escafandra a la de su compañero. ¡Qué
alivio, ahora ya pueden oírse!
a) ¿Por qué Ana no podía oír los gritos de Pepe?
………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………….…
……………………………………
b) Cuando Ana hizo que sus escafandras se juntaran, ¿a través de qué medios viajó el sonido para llegar a los
oídos de Pepe?.
………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
c) Los científicos creen que las ondas de radio son diferentes a las ondas sonoras. Basándote en la experiencia
vivida por Ana y Pepe, ¿estás de acuerdo con esta opinión?
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………................................
18
Ultrasonidos e infrasonidos
Todos los sonidos son producidos por vibraciones de diferentes objetos que se propagan a través del aire o de
otros materiales y llegan hasta nuestros oídos. Sin embargo, no todas las vibraciones que llegan a nuestros oídos
son percibidas por el cerebro: solo aquellas cuya frecuencia se encuentra entre 20 y 20 000 Hz.
Sonidos no audibles
Los infrasonidos son vibraciones cuya frecuencia es inferior a 20 Hz y, por tanto, no son audibles por el oído
humano. Tampoco son absolutamente inocuas, pues si su intensidad es elevada, pueden llegar a provocar
mareos, náuseas y, en ocasiones, hemorragias en los oídos, en la nariz.
Los ultrasonidos son ondas sonoras cuya frecuencia de vibración es superior a 20 000 Hz, límite perceptible por
el oído humano, aunque sí son audibles para algunos animales, como murciélagos o perros.
Los ultrasonidos se aplican en diversos campos: en náutica se emplea el sonar, un aparato que sirve para detectar
la presencia y la situación de objetos sumergidos mediante la emisión de vibraciones de alta frecuencia. Este
sistema sirve, por ejemplo, para cartografiar (realizar un mapa) el fondo marino, localizar bancos de peces,
submarinos sumergidos.
Desde un barco se envía una onda sonora y se registra el tiempo que la señal ultrasónica tarda en volver al punto
de partida. En medicina se utiliza la ecografía, un procedimiento similar para explorar el interior del cuerpo
humano sin los efectos secundarios de los rayos X.
Actividades
Cualidades del sonido
Las cualidades que caracterizan a un sonido son: sonoridad, tono y timbre.
La sonoridad o intensidad es la cualidad que permite
distinguir los sonidos fuertes de los débiles. La
intensidad de un sonido depende de la altura o
amplitud de su onda.
El tono es la cualidad del sonido que permite distinguir los
sonidos graves de los agudos. El tono depende del número
de ondas o vibraciones que se producen por segundo.
El timbre es la cualidad del sonido que permite identificar el
aparato o instrumento que lo produce.
Actividades
1 ¿Por qué se puede distinguir si un sonido de igual intensidad y tono ha sido producido por una mujer o un
hombre?
2 ¿Qué sonido es más grave, uno que produce 230 vibraciones por segundo o uno que produce 300?
3 ¿Qué cualidades pueden distinguir a un piano y a un violín que interpretan la misma melodía?
19
Horizontales:
1. Curioso fenómeno por el cual los sonidos “rebotan” en una pared
situada a 17 metros o más. Se produce por la reflexión del sonido.
2. Cualidad sonora que nos permite distinguir sonidos de diferentes
instrumentos aunque estén tocando la misma nota musical.
7. Se produce por la reflexión del sonido en espacios cerrados, a menos
de 17 metros del foco sonoro. Lo oímos como una prolongación.
8. Unidad de medida de la sonoridad o intensidad de un sonido.
11. Movimiento que realiza un cuerpo de un lado a otro de su posición
de equilibrio.
15. Sonido cuyo tono es de frecuencia es mayor que la de los tonos
graves.
17. Propagación de energía sin que haya propagación de materia.
19. Aparato que llevan los barcos para averiguar la profundidad de los
fondos marinos o detectar submarinos.
20. Sonido muy fuerte, de muchos decibelios, que llega a ser
desagradable y malo para concentrarnos. Empieza por “R”.
Verticales:
3. Número de vibraciones por segundo. Se mide en Hz.
4. Cualidad sonora relacionada con la frecuencia.
5. Avance de un sonido a través de un medio sólido, líquido o gaseoso. Empieza por “P”.
6. Se Tono de frecuencia baja. Este sonido puede llegar más lejos porque se amortigua menos con la distancia que los sonidos agudos.
9. Vibración de frecuencia comprendida entre 20 y 20000 Hz que resulta audible para el ser humano. Necesita un medio material.
10. Distancia entre la superficie y el fondo marino, que puede medirse con un aparato llamado sonar.
12. Unidad de medida de la frecuencia de un objeto que vibra.
13. Espacio por el que no puede propagarse un sonido por no contener aire ni otro tipo de materia.
14. Materia a través de la cual puede propagarse un sonido u otro tipo de vibración que viaja por ondas (como las ondas sísmicas).
16. Célebre científico inglés que construyó un artefacto con péndulos que demostraba que la energía puede propagarse sin que lo haga la
materia. También es el nombre de la unidad de medida de la fuerza.
18. Mezcla de gases que es el medio normal de propagación de los sonidos que oyes.
20
Tema 5
LA LUZ
La luz es la radiación electromagnética que podemos captar con nuestros ojos.
La luz se propaga en forma de onda a una velocidad de 300.000Km/s en el vacío.
En cualquier otro medio, la luz se propaga a una velocidad menor.
La luz se propaga en línea recta y produce sombras y penumbras cuando su recorrido es interceptado
parcialmente por un obstáculo.
La reflexión de la luz es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la
superficie de los cuerpos, pero esta sigue propagándose por el mismo medio.
La reflexión difusa permite ver las formas de los objetos.
La reflexión especular explica la formación de imágenes en los espejos.
En la reflexión, el ángulo de incidencia del rayo luminoso es igual al ángulo de reflexión (ley de la
reflexión).
Imagen real: es aquella que se forma por convergencia de los rayos que parten del espejo; es una imagen
que puede recogerse sobre una pantalla.
Imagen virtual: los rayos procedentes del espejo salen divergentes, por esa razón no se forma ninguna
imagen en un punto concreto que pueda recogerse en una pantalla. La imagen virtual se forma donde se
cortan las prolongaciones de los rayos que llegan a nuestro ojo.
Espejo cóncavo: superficie curva con la parte central más hundida.
Espejo convexo: superficie curva con la parte central saliente.
Centro de curvatura (C): es el centro de la esfera que incluye al espejo en su superficie.
Foco (F): punto por el que pasan todos los rayos reflejados que entran paralelos al eje horizontal. El foco
está a mitad de camino entre el centro de curvatura y el vértice del espejo: en los espejos convexos, está
detrás; en los espejos cóncavos, está delante.
La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimentan los rayos luminosos al pasar de un
medio a otro en el que se propagan con distinta velocidad. La refracción explica la dispersión de la luz
blanca y la formación de imágenes a través de lentes.
Cuando la luz interacciona con un cuerpo material, puede reflejarse, ser absorbida o transmitirse a través del
cuerpo. Todos los cuerpos reflejan parcialmente luz de modo especular o difuso. Los cuerpos opacos
absorben la luz, los cuerpos transparentes la transmiten y los cuerpos translúcidos la esparcen.
La luz blanca se produce al superponer los denominados colores primarios: rojo, verde y azul.
El color de un cuerpo opaco es aquel que refleja, ya que absorbe todos los demás.
El color de un cuerpo transparente es aquel que transmite, pues absorbe todos los demás.
El color que resulta tras combinar pigmentos obedece a la mezcla sustractiva de colores.
21
LA LUZ
RADIACIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
interacciona con
Cuerpos materiales
en los que puede
REFLEJARSE
TRANSMITIRSE
pueden ser
ABSORBERSE
OPACOS
esparciéndose
TRANSLÚCIDOS
refractándose
TRANSPARENTES
de modo
DIFUSO
ESPECULAR
como en las
pudiendo
en los
visión de
ESPEJOS
LENTES
forman
Formas
Imágenes
DESCOMPONERSE
en
Colores
22
Reglas para formar las imágenes en un espejo esférico:
Desde la parte superior del objeto parte un rayo horizontal
(paralelo al eje) hacia el espejo donde se refleja. El rayo
reflejado, o su prolongación, pasa por el foco (rayo 1).
Desde la parte superior del objeto parte un rayo que pasa por C
(centro de curvatura). Incide de forma perpendicular en el espejo
y sale reflejado en igual dirección con sentido contrario (rayo 2).
El punto donde se cortan los rayos reflejados antes dibujados (o
donde se cortan sus prolongaciones) es la parte superior de la
imagen del objeto y nos sirve para conocer su tamaño (mayor o menor) y su posición (derecha o invertida).
Para mayor precisión y exactitud de cómo es y dónde se forma la imagen reflejada en un espejo se hace uso de
un tercer rayo.
Se traza un rayo desde la parte superior del objeto que pase por el foco. Después de reflejarse, sale horizontal y
paralelo al eje (rayo 3).
23
ACTIVIDADES
1
Completa los textos, en tu cuaderno, poniendo las palabras en su sitio:
aire
calor
propagarse
vacío
velocidad
electromagnética
luz
móviles
microondas
ojos
radiaciones
rayos
energía
frecuencia
longitud
mayor
menor
metros
puntos
2
Con un transportador de ángulos y una regla, traza el rayo reflejado en los siguientes casos:
3
Traza el rayo refractado en cada uno de los siguientes esquemas:
24
4
Completa el siguiente esquema de un eclipse de Luna. Señala las zonas de sombra y las de penumbra.
5
Completa el siguiente esquema de la formación de la imagen en un espejo cóncavo.
6
Elije, en cada caso, la opción que consideres correcta:
16
1. La luz es una radiación electromagnética porque:
a) Su velocidad de propagación varía según el sistema material que atraviese.
b) Se propaga a 300 000 km/s.
c) Se puede propagar en el vacío.
2. Cuando la luz pasa de un medio a otro:
a) Cambia de dirección.
b) Se refleja.
c) Adquiere menor velocidad.
3. Cuando la luz se refleja en una superficie perfectamente plana, el ángulo de incidencia:
a) Es igual al ángulo de reflexión.
b) Es el doble que el de reflexión.
c) Es menor que el de reflexión.
4. Los cuerpos que absorben o reflejan parcialmente la luz y permiten que se propague parte de ella, pero la
difunden en distintas direcciones son:
a) Transparentes.
b) Opacos.
c) Translúcidos.
5. En una persona miope, el globo ocular es excesivamente largo, y el enfoque de los objetos lejanos no se
realiza en la retina, sino delante de ella. La miopía se corrige, pues, con lentes:
a) Divergentes.
b) Convergentes.
c) Biconvergentes.
6. En una persona hipermétrope el globo ocular es demasiado corto, y la imagen de los objetos cercanos se forma
detrás del plano de la retina. La hipermetropía se corrige, pues, con lentes:
a) Divergentes.
b) Convergentes.
c) Biconvergentes.
25
¿Se propaga la luz a la misma velocidad en todos los medios?
¿Cuánto tarda la luz en llegar del Sol a la Tierra si la distancia es de 150 millones de kilómetros?
Completa el esquema y dibuja la sombra que arroja la pelota sobre la pantalla. ¿Cómo será la sombra, nítida o
borrosa?
¿Gracias a qué propiedad de la luz podemos ver y apreciar la forma de los objetos que nos rodean?
Dibuja la trayectoria de los rayos que permiten ver este objeto reflejado en un espejo convexo.
¿Qué características tiene la imagen?
Explica cómo se descompone la luz blanca y se forma el arco iris.
26
27
Tema 6
LA ENERGÍA INTERNA DE LA TIERRA
La energía geotérmica se origina en el interior de la Tierra, debido principalmente a la desintegración de
elementos radiactivos.
Los procesos geológicos internos tienen su origen en las altas presiones y las elevadas temperaturas del
interior de la Tierra.
Los procesos geológicos internos son los responsables de fenómenos geológicos como: el movimiento de
los continentes, los volcanes, terremotos, la formación de las cordilleras y de las dorsales oceánicas, la
deformación de las rocas y la formación de las rocas endógenas.
La teoría de la tectónica de placas afirma que la litosfera no es continua, sino que está dividida en
fragmentos llamados placas litosféricas.
Las placas litosféricas terrestres se mueven debido al calor interno del planeta, y ese movimiento es el
responsable del desplazamiento de los continentes.
Los volcanes son aberturas de la corteza terrestre por las que fluyen materiales del interior del planeta.
Los terremotos son temblores o sacudidas que tienen lugar en algunas zonas de la corteza terrestre. Tienen
lugar en los límites de las placas cuando éstas se mueven provocando la rotura de las rocas.
El hipocentro es la zona del interior del planeta donde se origina un terremoto.
El epicentro es el punto de la superficie de la Tierra donde se perciben los efectos de un terremoto con
mayor intensidad.
Las ondas sísmicas son las vibraciones que transmiten el movimiento generado en el hipocentro; su estudio
es fundamental para conocer el interior de nuestro planeta.
Predicción y prevención resultan imprescindibles en las zonas de riesgo volcánico y sísmico.
ACTIVIDADES
28
Escribe en tu cuaderno la frase completa con la respuesta correcta.
4
a)
b)
c)
Las corrientes de convección
Mueven materiales calientes desde la superficie hasta las capas más profundas de La Tierra
Mueven materiales calientes desde las capas profundas a las zonas más superficiales de La Tierra
Calientan los materiales en la superficie.
a)
b)
c)
La energía interna del Planeta:
Aparece en el origen de La Tierra
Aumentó cuando La Tierra se formó
Aparece cuando La Tierra ya se ha formado
a)
b)
c)
La Pangea es:
Una placa litosférica sin movimiento
Un continente formado por la unión de los continentes actuales
Un antiguo continente
a)
b)
c)
Los volcanes explosivos son aquellos que contienen magmas:
Líquidos
Densos
Viscosos
a)
b)
c)
Las erupciones volcánicas son más violentas en los volcanes:
Vesubianos
Peleanos
Hawaianos
a)
b)
c)
De los siguientes productos volcánicos, ¿Cuáles son los más pequeños?
Bombas volcánicas
Lapilli
Piroclastos
a)
b)
c)
La intensidad de un terremoto se mide con la Escala:
Celsius
Richter
MSK
a)
b)
c)
El lugar donde se libera la energía de un terremoto se denomina:
Hipocentro
Epicentro
Hipocampo
5
6
7
8
9
10
11
29
Tema 7
LA ENERGÍA INTERNA Y EL RELIEVE
Los procesos geológicos internos, cuyo origen es la energía geotérmica, son los responsables de la
construcción del relieve, de las deformaciones que sufren las rocas y de la formación de algunos tipos de
rocas.
Las cordilleras son zonas de relieve acusado que se encuentran en los continentes.
Las dorsales oceánicas son grandes elevaciones submarinas de origen volcánico.
Las fosas oceánicas son depresiones marinas de grandes dimensiones.
Las fuerzas del interior de la Tierra pueden provocar deformaciones en las rocas.
Los pliegues son ondulaciones del terreno que se producen cuando actúan fuerzas de compresión sobre
materiales plásticos.
Las fallas son roturas de las rocas en las que se produce un desplazamiento entre los bloques.
Las rocas magmáticas o ígneas se forman debido a la solidificación del magma.
Las rocas plutónicas son rocas magmáticas originadas por la solidificación lenta del magma en zonas
profundas del interior de la Tierra.
Las rocas volcánicas son rocas magmáticas formadas por la solidificación rápida del magma durante una
erupción volcánica.
Las rocas metamórficas se generan en el interior de la Tierra por la transformación de otras rocas
sometidas a altas presiones y temperaturas.
El ciclo de las rocas es el conjunto de procesos que provocan la transformación de unas rocas en otras.
ACTIVIDADES
1
¿Te parece posible que los minerales de una roca que actualmente se encuentra en el fondo del mar
puedan llegar a formar parte de una roca de una cordillera? Explica el proceso.
2
Si observamos la costa Mediterránea, vemos que en los extremos de los continentes hay varias
cordilleras: Pirineos, Béticas, Apeninos, etc. Elabora una hipótesis acerca de su formación.
3
Los agentes geológicos externos tienden a nivelar el terreno mediante la erosión. ¿Cómo es posible que
la Tierra siga teniendo relieve?
4
De las siguientes afirmaciones, señala las que son falsas y corrígelas.
a) Las dorsales se originan en las zonas de subducción.
b) Los pliegues y las fallas son consecuencia de los procesos internos.
c) Todas las rocas se forman en el exterior de la Tierra.
d) El relieve oceánico se crea en las fosas oceánicas.
5
Cuando una placa se hunde bajo otra, además de terremotos, en algunos casos se producen fenómenos
volcánicos. ¿A qué crees que es debido?
6
¿Es correcto afirmar que el fondo oceánico es llano? Cita tres ejemplos que corroboren tu respuesta.
7
Si un material se comporta de forma elástica, ¿sobre él qué será más fácil un pliegue o una falla? ¿Y si
es rígido? Justifica tu respuesta.
8
¿Es lo mismo el ciclo geológico que el ciclo de las rocas? Explícalo brevemente.
9
¿Qué relación hay entre el movimiento de las placas y la formación de las rocas metamórficas?
10
¿Qué relación hay entre una roca plutónica y una volcánica? Cita dos ejemplos de cada tipo.
30
11
Pon dos ejemplos que demuestren que el calor interno es el responsable del relieve.
12
Explica cómo se formó la cordillera de los Andes. ¿Por qué hay fósiles en sus cumbres?
13
¿A qué crees que es debido que algunas cordilleras, como la del Himalaya, se encuentren en el centro
del continente?
14
¿Dónde se forma el relieve oceánico? ¿Dónde se destruye? Explica a qué es debido este proceso.
15
Identifica las siguientes estructuras:
a) Son grandes depresiones que se encuentran junto a las costas de algunas islas volcánicas y de algunos
continentes.
b) Parte de los continentes que queda sumergida por el mar.
c) Grandes pendientes que descienden a los fondos oceánicos.
d) Son producidos por distintas fuerzas en materiales rígidos.
e) Son extensas planicies en los fondos marinos.
16
En cuanto a su formación, ¿en qué se diferencian los dos grandes tipos de rocas endógenas?
17
Las erupciones volcánicas de Islandia emergen a partir de fisuras de varios kilómetros de longitud.
Trata de dar una explicación a este hecho.
18
¿Es posible que una roca ígnea como el granito pudiera ser en otra época una roca sedimentaria o
metamórfica?
19
Dibuja un pliegue y nombra sus elementos.
20
10
9
Define los siguientes conceptos: rift, ciclo geológico, metamorfismo, ciclo de las rocas.
31