INSTITUTO SUPERIOR “RAMON MENÈNDEZ PIDAL” PROFESORADO EN 1º Y 2º CICLO DE LA EGB CATEDRA: CIENCIAS NATURALES I PROFESORA: Elena Rosatto CURSO: 1º “B”
TEMA:
“LA ENERGIA MUEVE AL MUNDO” EL SOL, EL AGUA: RECURSO ENRGÉTICO
RESONSABLE: Pich, Raquel
Río Cuarto, 6 de diciembre de 2006
FUNDAMENTACIÒN La siguie siguient ntee plani planific ficac ación ión esta esta propue propuesta sta desde desde el área área de cienc ciencia iass natur natural ales es y corre corresp spon onde de al segu segund ndoo cicl cicloo de la EGB, EGB, espe especí cífi fica came ment ntee para para sext sextoo grad grado. o. Para la elaboración elaboración de la siguiente siguiente propuesta se tuvieron tuvieron en cuenta cuenta diversos aspectos aspectos importantes a tener en cuenta para establecer criterios de selección de actividades. Como punto de partida se tomaron las propuestas curriculares de los ejes y contenidos de los CBC, vigentes en el sistema educativo de la provincia de Córdoba. Las mismas proponen que la enseñanza de las ciencias debe propiciar el análisis de la realidad desde una visión crítica y valorativa, generando capacidades en los alumnos para poder actuar sobre ella de manera responsable, con el objetivo de mejorar la calidad de vida y proteger el ambiente. Dentro de las orientaciones didácticas se sintetizan las actividades que el docente propone el aula: Observación, Observación , indagación y construcción Creo importante decir que la enseñanza de las ciencias debe promover en los niños un espíri espíritu tu de curio curiosid sidad ad perman permanent ente, e, que lo invol involucr ucree compro compromet metid idame amente nte en el conocimiento del mundo que lo rodea. A través de todo lo estudiado en este espacio curricular de mi carrera de formación docente puedo decir que los niños deben iniciar el proceso de alfabetización científica en sus años de de escolari escolaridad, dad, proponi proponiendo endo situa situacion ciones es de enseñanz enseñanzaa que recuper recuperen en experiencias experiencias con los fenómenos físicos, para que los niños puedan preguntar sobre ellos y elaborar explicaciones y conclusiones. Enseñar ciencias abre una nueva perspectiva para mirar, para ver el mundo con ojos de explorador, para entender como funciona la naturaleza que nos rodea. Esto significa promover cambios en los modelos de pensamiento iniciales de los alumnos, como propone Driver (“Ideas científicas en la infancia”) constituir un “cambio conceptual”, que revolucione el pensamiento infantil y le permita apropiarse de nuevos contenidos conceptuales que le den sentido a la construcción de la realidad. Entonces, enseñar ciencias tendera puentes entre aquellos fenómenos que los alumnos conocen y las entidades conceptuales construidas por las ciencias para explicarlos Citando a Nora Bahamonde, se propone que los nuevos modelos científicos escolares, que se van configurando a partir de las experiencias , las preguntas y las explicaciones, deben poder servir para aplicarlos a otras situaciones y comprobar que funcionan, deben ser útiles para predecir y tomar decisiones. En este sentido, N. Bahamonde, sostiene que son potentes y generalizadores, utilizar los modelos explicativos de la ciencia es poder ver, por ejemplo, en el sol, todos los tipos de energía, ver como funcionan, saber en que se diferencian y comprender el papel que juega en la continuidad de la vida. En la siguiente propuesta propuesta de actividades actividades se desarrollarán temas que hacen referencia referencia a los los conc concep epto toss de ENER ENERGI GIA, A, SO SOL, L, CALO CALOR, R, RECU RECURS RSOS OS ENER ENERGE GETI TICO COS, S, TRANSFORMACIONES. Como paso anterior al análisis de las ideas previas de los niños respecto a estos temas, explicitaré las características generales que propone Driver sobre las concepciones de los niños:
Pensam Pensamie iento nto dirig dirigid idoo por la perce percepci pción ón: los los niños niños basan basan inici inicialm alment entee su razonamiento en las características observables. Por ejemplo: consideran que sólo existe luz cuando es lo suficientemente intensa como para producir efectos perceptibles, como una zona iluminada en una superficie, en vez de pensar en una entidad que atraviesa el espacio. Enfoque Enfoque limi limitad tadoo: los niños niños toman toman en consider consideraci ación ón únicamen únicamente te aspectos aspectos limitados de situaciones físicas particulares, centrando la atención sobre los eleme elemento ntoss sobre sobresal salien ientes tes,, inter interpre preta tann los los fenóme fenómenos nos en relaci relación ón con con las las propiedades propiedades o cualidades cualidades absolutas adscritas a los objetos, en vez de hacerlo con respecto a la interacción de los elementos de un sistema Enfoque limitado centrado en el cambio, en vez de los estados constantes: los alumnos tienden a centrarse en los estados de transición de un sistema más que en los de equilibrio, equilibrio, sitúan el centro de atención en el cambio, en vez de hacerlo en los estados constantes. Razonami Razonamiento ento casual casual lin lineal eal: los niños niños explica explicann los cambios cambios postulan postulando do una causa que produce una cadena de efectos, como si se tratara de una secuencia dependiente del tiempo. Conceptos indiferenciados indiferenciados: como las nociones sostenidas por los niños, suelen incluir mayor cantidad de aspectos y ser más globales que las de los científicos, aquéllos tienden a pasar, en ciertas circunstancias, de un significado a otro de una forma no necesariamente consciente. Dependencia Dependencia del contexto: distintas distintas ideas concurrentes pueden aportarse a la explicación de situaciones que difieren en algunos aspectos perceptivos. Los niños suelen hacer manifestaciones de sentido opuesto sobre la reflexión de la luz, dependiendo de si pudiera verse o no una zona iluminada en la superficie. En la propuesta de actividades se tuvieron en cuenta las ideas previas que los niños tenían respecto de las nociones de ENERGIA. •
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Moreno y Moreno sostienen, y nosotros estamos de acuerdo, que el concepto de energía debe introducirse desde la escuela primaria ya que forma parte de uno de los aspectos más importantes, tanto en la vida cotidiana como en la ciencia. Proponen que la introducción de este concepto debe ser gradual, ir formando un concep concepto to por incl inclusi usión ón y basad basadoo en la reali realizac zación ión de experi experien encia ciass creado creadoras ras que permitan relacionar el concepto utilizarlo en diferentes ámbitos, para ir superando esta confusa definición de la “energía como la capacidad de realizar un trabajo” para llegar a comprender a la energía como “ una propiedad de los sistemas que se pone de manifiesto en las transformaciones, que puede transmitirse o transferirse de un sistema a otro”. Para lograr este cambio no solo es necesario un cambio conceptual, sino indiscutiblemente un cambio actitudinal frente a las ciencias. Como sugieren Moreno y Moreno, los niños hasta los 14 o 15 años, usaran nombres específicos específicos para nombrar cada tipo de energía: química, nuclear, eólica, etc.…, etapa en la cual debe promoverse en los chicos la capacidad de entender las posibilidades de cambio y /o transformación de un tipo de energía a otra.
IDEAS PREVIAS SOBRE ENERGIA El termino energía es utilizado con frecuencia en la vida diaria aunque con significados que tienen poco que ver con el que se le atribuye a la ciencia. Se utiliza el término relacionándolo con actividades humanas, o haciendo alusión a sus necesidades para mantener una actividad alta.
1) el alumno tiende a explicar los fenómenos sin nombrar a la energía: los niños son capaces de explicar lo que sucede, por ejemplo que el autito anda porque se le dio cuerda, pero no porque hay una energía que actúa sobre el. esto es consecuencia del uso del concepto erróneamente y de los atributos que se le asignan. 2) asociación de energía con los seres vivos: los alumnos más chicos asocian todo lo que sea energía con un ser vivo especialmente con los seres humanos, los seres inanimados no poseen para ellos ningún tipo de energía. esta visión antropocéntrica se construye a partir del uso en el lenguaje cotidiano de la energía. Se revierte fácilmente en la escuela al estudiar el concepto de energía. 3) identificación fuerza – energía: esta es la idea previa más difícil de revertir. los alumnos sostienen que la energía es lo que es capaz de hacer fuer fuerza za y util utiliz izan an amba ambass pala palabr bras as como como si fuer fueran an sinó sinóni nimo mos. s. no comprenden la diferencia diferencia de que por ejemplo en la fuerza se necesitan necesitan de dos sistemas para poder actuar, mientras que la energía puede aplicarse solo con un sistema, así como tampoco distinguen la diferencia de magnitudes con las que se miden. 4) energía sinónimo de combustible: la energía es considerada como un tipo ti po de comb combus usti tibl blee y no como como una una prop propie ieda dadd del del mi mism smo. o. esta esta “cosificación” de la energía obedece a que la misma es un concepto demasiado abstracto para los niños mas pequeños. para ellos la energía es lo que hace que las cosas trabajen para ellos, así entonces, las nubes no tienen energía, un libro que se cae tampoco la tiene. 5) la energí energíaa como como algo algo “casi “casi mater material ial”” alm almace acenad nado: o: la ener energí gíaa se considera algo material que algunos cuerpos poseen y otros no, incluso algo que puede recargarse cuando se agota. 6) la energía asociada al movimiento y a la actividad: los alumnos consideran al movimiento como una actividad, y las actividades son llamadas energía, entonces el movimiento puede ser energía, un teléfono que suene es energía, un autito que anda es energía (no por la cuerda que se le ha dado). 7) la energía puede gastarse: los alumnos no pueden justificar lo que ocurre con la energía una vez que ha sido usada, simplemente dicen que la energía se pierde o desaparece, desaparece, no hay noción de la conservación ni de la transferencia. Los conocimientos previos de los alumnos deben ser tenidos en cuenta a la hora de establecer la selección de las actividades. Creo que a partir de explorar con materiales concretos y sencillos el mundo que lo rodea y sus fenómenos lograra establecer relaciones de acercamiento y se involucrara en el compromiso de entender la causa de los fenómenos. Para poder realizar exitosamente este “entender” la cusa de ciertos fenómenos sostengo que el recurso didáctico mas eficaz es la inclusión en las propuestas de experimentos sencillos o no tanto que le permitan al niño “observar” los resultados y así poder establecer establecer hipótesis y conclusiones. “experimentar” “experimentar” le da al niño la posibilidad de tocar, manipular, observar, y como dice Fumagali, desarrolla en los alumnos el deseo de búsqueda constante, constante, estimula la curiosidad, el deseo de saber y conocer, la capacidad de asombro, la ruptura de la apatía en las clases de ciencias.
Ciertamente, para que este deseo de aprender ciencias se refuerce con éxito en el contexto del aula, los contenidos deben ser adecuados a los niños y, como dice Ratto, el cont conten enid idoo ti tien enee un valo valorr func funcio iona nall en rela relaci ción ón con con los los obje objeti tivo voss del del domi domini nioo cognoscitivo, afectivo – evolutivo y psicomotriz. Para la selección de contenidos Ratto propone: •
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Planificar Planificar en relación con los principales esquemas conceptuales unificadores de la ciencia: ciencia: para evitar la existencia de un frondoso programa, con un excesivo número número de temas, temas, inconexo inconexoss y disociad disociados, os, en los que no aprende aprende bien ninguno, y enciclopédicamente, enciclopédicamente, convierten al niño en repetidor de conceptos, ideas e imágenes que no alcanza a comprender. Respetar el principio de continuidad del aprendizaje: se deben relacionar los proc proceso esoss bioló biológic gicos os y físic físicos os quí químic micos os que se inves investi tigue guen, n, para para log lograr rar estructuras lógico concretas que posibiliten la integración entre relaciones y procesos. Adecuar Adecuar los contenid contenidos os a las posibil posibilidad idades es biol biológic ógicas as de los alumnos alumnos: la selecci selección ón de contenid contenidos, os, no sólo impl implica ica agrupar agrupar informac información ión científ científica ica básica, sino que los conceptos deben estar al alcance del niño, desde el punto de vista intelectual, psicomotriz psicomotriz y socioemocional, socioemocional, lo que se propone como la transposición didáctica de contenidos. Contenidos con sentido y significado para los alumnos: el contenido deberá tener resonancia cultural, arraigo de la realidad de quien aprende, con la realidad y la naturaleza Relac Relacion ionar ar los conte conteni nidos dos con con la acci acción ón del sujet sujetoo que apren aprende: de: los contenidos deberán permitir la acción individual o grupal de los alumnos. En ciencia, la acción estará dada por la secuencia de trabajos prácticos de obse observ rvac ació iónn y expe experi rime ment ntac ació iónn para para logr lograr ar la inte interi rior oriz izac ació iónn de los los contenidos.
Espero que, en mi futura labor docente, pueda promover en mis alumnos el deseo de aprender, de comprometerse, de ser actores reales en un mundo que cambia y que permanece, ojalá pueda conseguir que el aula se convierte en un “laboratorio” del mundo en el que viven y de la realidad que lo compone, para que entiendan que la vida tiene su explicación y que ellos mismos son una naturaleza que funciona en relación con el ambiente en el que se desarrollan.
LA ENERGÍA EN UN MANÍ
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un puñado de maníes con cáscara un corcho una aguja para coser lana un tarro metálico grande, sin las partes superior e inferior un tarro metálico pequeño, sin etiqueta y sin la parte superior un martillo un clavo largo un fierro para anticuchos, o similar una taza de agua a temperatura ambiente un termómetro fósforos un adulto papel y lápiz
1. Pincha la aguja aguja (por el el lado del ojo) al centro centro del corcho. Luego, con con cuidado, cuidado, clava un maní en la punta de la aguja (si se rompe, intenta con otro). Comprueba que la estructura se mantenga estable sobre el corcho. 2. Pídele a tu adulto adulto que, con con el clavo clavo y el martillo, martillo, haga algunos algunos agujeros agujeros en línea, línea, en la parte inferior del tarro grande. Estos agujeros servirán como sistema sistema de ventilación. ventilación. Luego dile que haga dos agujeros en la parte superior del tarro pequeño, uno a cada lado. Fíjate que los agujeros queden exactamente opuestos (si no, tu adulto tendrá que conseguir otro tarro y hacer nuevamente los agujeros). 3. Desliza el fierro fierro de anticucho anticucho por los los agujeros agujeros del tarro pequeño. pequeño. Llena Llena el tarro con el agua. Pon el termómetro en el agua y registra la temperatura. 4. Pon el corcho corcho con el el maní sobre sobre una superfi superficie cie no inflama inflamable ble (por ejempl ejemplo, o, concreto). Luego, llama nuevamente a tu adulto. Pídele que, con mucho cuidado, encienda el maní pinchado en la aguja. A veces, el maní demora un tiempo en encenderse; tal vez tu adulto necesite varios fósforos, o un encendedor.
5. Apenas Apenas el maní maní se haya encendi encendido, do, pon el tarro tarro grande grande a su alrededo alrededor. r. Luego equilibra el fierro de anticucho sobre el borde del tarro, de modo que el recipiente pequeño quede exactamente sobre la llama del maní. 6. Una vez que que el maní se haya haya consumi consumido do (o cuando cuando lleve lleve bastante bastante tiempo tiempo encendido), introduce el termómetro en el agua y registra nuevamente la temperatura. ¿Qué sucedió?
Por qué pasa esto Prácticamente todas las cosas en la Naturaleza tienen energía potencial. Recuerda: la energía potencial es aquella almacenada (que no está en movimiento). Cuando nos comemos un maní, nuestro cuerpo transforma su energía química almacenada en, por ejemplo, energía cinética para caminar. En este experimento, lo que hiciste fue liberar la energía potencial del maní y transformarla en energía calórica, la cual elevó la temperatura del agua al interior del tarro. Intenta otras versiones del experimento: •
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Trabaja con tres o cuatro maníes (necesitarás más corchos y agujas). ¿Cuánto más sube la temperatura? ¿Cuatro o cinco veces más? Utiliza otros frutos secos (almendras, avellanas) como combustible. ¿Cuál entrega más energía
SOL CALOR Y ENERGÍA
Todos conocemos muy bien el calor que viene del Sol. En verano, por ejemplo, la temperatura aumenta mucho y andamos con ropa liviana, nos gusta tomar helados, ir a la playa o simplemente prender el ventilador para que nos refresque. Pero ese calor... ¿es suficiente suficiente para cocinar? Si fuera así, podrías cocinar una salchicha con sólo tenerla un rato en la mano (y no necesitarías necesitarías fabricar un asador como éste), pero tampoco podrías andar por la calle al sol como si nada.
Para poder utilizar el calor del sol para cocinar hace falta concentrarlo. concentrarlo. ¿Qué quiere decir eso? ¿Cómo se hace? Concentrar el calor significa tratar de juntar la mayor cantidad de posible en el menor espacio. Esto se puede lograr con un espejo cóncavo. No te alarmes: un espejo cóncavo es simplemente un espejo curvo, que tiene la forma de media pelota. El paraguas abierto tiene esta forma. El papel de aluminio que le pusiste actúa como superficie espejada, reflejando el sol y concentrando el calor. Esto hace que dentro del paraguas la temperatura ascienda rápidamente rápidamente y sirva para cocinar. Otra manera de concentrar calor es con una lupa. Los rayos del Sol pasan a través del vidrio con aumento y convergen en un punto. El tamaño del punto varía si acercás o alejás la lupa. Cuanto más chiquito sea el punto, más concentrados estarán los rayos, y por lo tanto, más rápido podrás prender fuego. Podés comprobar esto haciendo una montañita de hojas secas y apuntando la lupa hacia ellas. Fijate cuánto tiempo tardan las hojas en encender poniendo la lupa a distintas distancias.
Te proponemos que construyas un asador de salchichas que funciona con energía solar.
Un paraguas que no esté roto, pero que ya no usen más (en lo posible, que tenga una especie de punta del lado de afuera) Cola vinílica 2 rollos de papel de aluminio Tijeras, Un pincel, Una sierrita
CÓMO HACERLO ???
Lo primero que tenés que hacer es abrir el paraguas y darlo vuelta, de manera que quede abierto, pero al revés. Así, el pico del paraguas va a quedar del lado de adentro (en la figura se ve como si el paraguas fuera transparente). transparente). Pintá con la cola vinílica toda la superficie interior del paraguas. Pintá con cola también el papel aluminio del lado que brilla menos y adherirlo al paraguas. Tratá de arrugarlo lo menos posible. Para pinchar la salchicha y poder asarla, tenés que usar el pico del paraguas que, como dijimos antes, quedó del lado de adentro. Si tu paraguas no tuviera este pico, podés fabricar algo algo pare pareci cido do con con alam alambr bre. e. Tomá Tomá un peda pedazo zo de alambre no muy fino y enrollalo en el mango del paraguas. Luego, atravesá con la punta del alambre la tela, de manera que un segmento del alambre quede parado dentro del paraguas.
¡Ya está! Tenés tu propio asador de salchichas. Lo único que te falta es pinchar una en el mango, poner el asador mirando al sol y esperar un rato hasta que esté lista.
Qué fiaca bañarse con agua fría en los campamentos! Te proponemos que hagas tu propia ducha de agua caliente fácil y económica CÓMO HACERLO
Bolsas de residuos de color negro (bien gruesas) Hilo sisal Un pedazo de manguera de unos 50 cm de largo
Cinta adhesiva gruesa (de la que sirve para embalar)
En la part partee de la bols bolsaa que que está está cerra errada da,, hacé hacé un agujero en el medio como para que pase la manguera. Meté la manguera unos 5 cm y cerrá el agujero con la cinta adhesiva (dale las vueltas de cinta necesarias para que la manguera quede bien apretada a la bolsa y el agua no se filtre). Tapá la manguera con un corcho.
Llená la bolsa de residuos con agua (no del todo para que no se te rompa) y cerrá la boca de la bolsa bo lsa con hilo. Para poder colgarla vas a tener que usar el mismo hilo y hacer una especie de agarradera como lo muestra el dibujo. Pedile a un adulto que te ayude.
Para que el agua se caliente más rápido y se mantenga caliente por más tiempo, agregale una bolsa de plástico transparente por afuera de la bolsa negra. Antes de cerrarla podés ponerle paja, ramitas y hojas secas entre las bolsas de manera de lograr un efecto invernadero
¿Cómo funciona la ducha que fabricaste? La llamada luz blanca (como la del sol, o de una lamparita) está compuesta por distintos colores. Que veamos algo como negro quiere decir que ese algo está absorbiendo todos los colores y no refleja ninguno (justo al revés que las cosas blancas, que reflejan todos los colores a la vez). El color negro absorbe los rayos del sol. Por eso, cuando hay sol muy fuerte es mejor usar ropa de colores claros para que los rayos del sol reboten y no tangamos tanto calor. La ducha funciona de esa manera: la bolsa de color negro atrapa los rayos solares y absorbe su calor. Esto hace que el agua se vaya calentando de a poco. No creas que va a ser lo mismo que bañarte en tu casa, pero de seguro no estará fría y vas a ser la envidia de todo el campamento.
¿qué es el efecto invernadero? El efecto invernadero es un fenómeno natural causado por la presencia de gases en la atmósfera, principalmente vapor de agua y dióxido de carbono. Estos gases no permiten que el calor que llega del sol se vaya de la Tierra y contribuyen así a que en nuestro planeta haya una temperatura adecuada para vivir. Sin ellos, la temperatura promedio en la superficie de la Tierra sería similar a la de la Luna, algo así como unos 18 grados Celsius (18°C) bajo cero. Lo que hiciste con la ducha al ponerle la bolsa transparente y la paja es algo parecido. La bolsa negra absorbe el calor del Sol y cuando ésta quiere salir, la paja y la bolsa transparente no se lo permiten. De esta manera el calor se concentra y el agua permanece caliente por más tiempo.
A FABRICAR UN HORNO SOLAR!!!!!! ¡Es fabuloso calentarse la espalda con el sol!. El sol representa una fuente de energía importante, pero ¿podemos también utilizarlo dentro de la casa?
Materiales necesarios
Pintura negra 1 pincel 2 banditas (elásticas) grandes 1 caja de telgopor, por ejemplo, las que contienen tortas heladas 1 placa de vidrio (más grande que la caja de telgopor) 2 cajitas de rollos de fotos, llenos de agua fría y cerrados La experiencia
1. Pinta Pinta de color color negro negro el inter interior ior de la la caja caja de telgop telgopor. or. 2. Coloca Coloca unas unas de las cajas cajas de rollos rollos de fotos fotos dentro dentro de la caja caja de telgopor telgopor.. Ajusta Ajusta el vidrio a la caja con las bandas (elásticas) para evitar las fugas entre los bordes de la caja y el vidrio, pero ¡ten cuidado al manipularlo!. No hace falta que aprietes mucho las bandas (elásticas). 3. Instala Instala tu caja caja a pleno sol, sol, toma el segund segundoo cilindro cilindro de rollo rollo de fotos fotos y colócalo colócalo al lado. 4. Al cabo cabo de 30 minutos minutos,, quita quita la placa placa de vidrio vidrio y sumerge sumerge tu dedo dedo en el agua agua de las dos cajitas de rollos de fotos. ¿Qué sientes? La explicación
El agua que estaba dentro de la caja está más caliente que la que se dejó bajo el sol. Los rayos solares pasan a través del vidrio y entran dentro del horno: calientan los dos cilindros de la misma manera. El color negro absorbe la luz y transmite al agua su calor. Dentro del horno, todo se convierte en una fuente de calor y emite rayos infrarrojos, que son rayos de calor. Ese resplandor es parado casi enteramente por el vidrio que sirve de tapa e impide al aire caliente escaparse; el anime impide que el calor se pierda en el piso quedando, en el interior: es lo que llamamos el efecto invernadero . Al contrario, los rayos de calor emitidos por la caja dejada al aire libre, recalientan el aire que lo rodea que circula libremente alrededor del cilindro y le impide calentarse tanto como el que está dentro del horno La aplicación
Los colectores solares de las estufas, funcionan gracias al efecto invernadero. Se trata de grandes cajas recubiertas recubiertas de un vidrio que tienen su interior pintado de negro y contienen un conjunto de tubos también pintados de negro. El agua que circula dentro, se calienta gracias a la absorción del calor por el color negro y por la trampa que tiene este color en el efecto invernadero
POR QUE LAS REPRESAS SON TAN ALTAS?
Los molinos de agua son conocidos desde hace siglos. Los ingenieros han utilizado el mismo principio para producir electricidad utilizando la fuerza del agua. Pero ¿por qué construir represas cuando se quiere utilizar la fuerza del agua?
Materiales necesarios 1 porta minas Cinta adhesiva 1 cartón de leche o de jugo vacío
La experiencia 1. Con ayuda ayuda del porta porta minas minas haz tres tres orifici orificios os dejando dejando un espacio espacio de 4 cm., cm., en la base del cartón de leche o jugo. 2. Pega un un pedazo pedazo de cinta cinta adhesiva adhesiva sobre los los 3 orific orificios. ios. 3. Llena Llena el el cart cartón ón de de leche leche de de agua. agua. 4. Arranca Arranca la cinta cinta adhesiv adhesiva a de un golpe golpe seco y observa observa los chorros chorros de agua. agua. ¿Cuál es el que llega más lejos? La explicación ¡El que llega más lejos es el chorro que sale de la parte más baja del cartón!. Cerca de un orificio del cartón, el agua es empujada por el peso del aire que está encima de la superficie (la presión atmosférica), pero también por el peso del agua que está encima del orificio. Y como ya no hay más agua por encima del orificio más bajo, es éste el que envía el chorro más fuerte y lejos La aplicación hidroeléctricas producen electricidad sirviéndose de la fuerza del agua Las represas hidroeléctricas para mover las turbinas eléctricas, que se parecen un poco a enormes dinamos de una bicicleta. Esas turbinas están ubicadas en la parte de abajo de las represas r epresas para que la fuerza del agua que reciben sea la mayor.
¿A dónde va la energía perdida? Todos los motores transforman una energía cualquiera en energía mecánica. Pero una parte de la energía se pierde. ¿Dónde se encuentra? Materiales necesarios 1 cordel largo Cinta adhesiva 1 pajilla (pitillo) 1 esponja 1 bomba (globo) grande 1 tijera
La experiencia 1. Corta dos pedazo pedazoss del pitillo pitillo (pajilla) (pajilla) de 3 cm. cm. aproximadam aproximadamente, ente, mételos mételos en el cordel y extiende éste en una habitación sujetándolo de los dos extremos. 2. Sujeta Sujeta un pitillo pitillo (pajilla) (pajilla) a cada cada extremo extremo de la bomba (globo) (globo) con con cinta adhesiva. Ínflalo y luego suéltalo: el aire se escapa y la bomba (globo) circula a lo largo del hilo. 3. Lleva la la bomba (globo) (globo) al punto punto de partida partida y pégale pégale un pedazo pedazo de esponja, esponja, entre los dos pitillos (pajillas). 4. Haz de nuevo nuevo el procedim procedimiento, iento, inflan inflando do la bomba bomba (globo) (globo) de la misma misma manera. ¿Qué observas? La explicación Con la esponja, la bomba (globo) avanza sobre el cordel, pero no llega tan lejos. Tenía la misma energía al inicio porque por que fue inflado de la misma manera; sin embargo, va menos lejos porque la esponja roza el cordel y eso lo frena. La bomba (globo) utilizó su energía para avanzar, pero desperdició un poco rozando el cordel. En el segundo caso, la bomba (globo) tuvo menos rendimiento que la primera vez. Se dice que un motor tiene buen rendimiento cuando utiliza casi toda la energía del arranque para hacer el trabajo esperado. Si, al contrario, desperdicia la energía para hacer otra cosa diferente a lo esperado, tiene menos rendimiento. La aplicación El motor de nuestros carros (automóviles) utiliza más gasolina para calentar que para hacerlos avanzar. La producción de este calor necesita mucha energía y la instalación de un sistema de enfriamiento. Es necesario evacuar el calor que el motor suelta, para evitar que las altas temperaturas dañen las piezas. En este caso, la energía se pierde en forma de calor. Un motor conocido por tener buen
rendimiento es el eléctrico: una gran parte de la energía eléctrica que utiliza es transformada en movimiento. No obstante, no existe un motor que utilice toda la energía disponible para suministrar movimiento; hay siempre un calentamiento o un roce que desperdician energía.
¡Con agua gira! Nuestros ancestros utilizaban el agua de los ríos para hacer fucionar las ruedas de los molinos. ¿Se utiliza todavía hoy la fuerza del agua? Materiales necesarios 1 botella plástica con tapa 1 compás 1 tijera 1 lápiz 1 fregadero (lavaplatos) La experiencia 1. Corta la botell botella a a 10 cm de alto. Hazle Hazle incisiones incisiones paralel paralelas as en el borde, para para construir alas. 2. Dobla las las alas alas tratando tratando de que tengan la la misma misma inclinació inclinación. n. Haz un hueco hueco con el compás en el centro de la tapa. 3. Coloca Coloca tu hélice hélice en la punta punta del del lápiz, lápiz, de manera manera que gire gire libremente. libremente. 4. Colócala Colócala debajo debajo del grifo grifo de agua agua del fregader fregadero o (lavaplat (lavaplatos). os). ¿Qué constatas? La explicación Cuando el agua llega a las paletas de la hélice, ésta se mueve y gira. El agua tiene un peso; cuando se deja caer desde cierta altura, toma velocidad y esto le da fuerza para accionar la hélice. Todo objeto que tiene una masa y que es colocado en alto, puede servir de motor, porque posee energía. La fuerza que se obtiene sobre la hélice depende de la cantidad de agua que cae y de la velocidad con que cae, y por lo tanto de la altura de la cual es lanzada. La aplicación
La fuerza del agua no se utiliza hoy para moler los granos en los molinos, pero sigue siendo usada en las centrales hidráulicas situadas a los pies de los diques. El agua almacenada en los diques hace girar una turbina, como la del experimento, unida a un aparato que transforma su movimiento de rotación en electricidad. En ese caso, la hélice se llama turbina y el motor, generador de corriente alterna o alternador.
Energía en un cacahuete
Material necesario: - Un puñado de cacahuetes cacahuetes con cáscara - Un corcho - Una aguja para coser lana - Un tarro metálico metálico grande, sin las partes superior e inferior - Un tarro metálico metálico pequeño, sin etiqueta y sin la parte superior - Un martillo - Un clavo largo - Un hierro - Una taza de agua a temperatura ambiente - Un termómetro - Cerillas - Papel y lápiz - La ayuda de un adulto Modo de hacerlo: Pincha la aguja (por el lado del ojo) al centro del corcho. Luego, con cuidado, clava un cacahuete cacahuete en la punta de la aguja (si se rompe, intenta con otro). Comprueba que la estructura se mantenga estable sobre el corcho. Pídele a tu adulto que, con el clavo y el martillo, haga algunos agujeros en línea, en la parte inferior del tarro grande. Estos agujeros servirán como sistema de ventilación. ventilación. Luego dile que haga dos agujeros en la parte superior del tarro pequeño, uno a cada lado. Fíjate que los agujeros queden exactamente opuestos (si no, tu adulto tendrá que conseguir otro tarro y hacer nuevamente los agujeros). Desliza el hierro por los agujeros del tarro pequeño. Llena el tarro con el agua. Pon el termómetro en el agua y registra la temperatura. Pon el corcho con el cacahuete sobre una superficie no inflamable (por ejemplo, concreto). Luego, llama nuevamente a tu adulto. Pídele que, con mucho cuidado, encienda el cacahuete pinchado en la aguja. A veces, el cacahuete tarda un tiempo en encenderse; tal vez tu ayudante necesite varias cerillas, o un encendedor. Apenas el cacahuete se haya encendido, pon el tarro grande a su alrededor. Luego equilibra el fierro de anticucho sobre el borde del tarro, de modo que el recipiente pequeño quede exactamente sobre la llama del cacahuete.
Una vez que el cacahuete se haya consumido (o cuando lleve bastante tiempo encendido), introduce el termómetro en el agua y registra nuevamente la temperatura. ¿Qué sucedió? Prácticamente todas las cosas en la Naturaleza tienen energía potencial. Recuerda: la energía potencial es aquella almacenada (que no está en movimiento). Cuando nos comemos un cacahuete, nuestro cuerpo transforma su energía química almacenada en, por ejemplo, energía cinética para caminar. En este experimento, lo que has hecho ha sido liberar la energía potencial del cacahuete y transformarla en energía calórica, la cual elevó la temperatura del agua al interior del tarro.
Energía en la basura Vamos a encontrar energía en los desechos orgánicos que tiramos a la basura.
Material necesario: - Una botella desechable (plástica). - Un trozo de manguera para gas. - Una llave de paso. - Un mechero. - Basura orgánica (por ejemplo, restos de verduras). - Guantes de goma. Modo de hacerlo: Macera la basura orgánica. Llena hasta 2/3 de la botella con la basura macerada, para que se inicie la putrefacción. Elimina el aire de la botella presionando sus paredes. Monta el sistema, cuidando que queden herméticamente cerradas la botella y la llave de paso. Después de algunas horas, abre la llave de paso y enciende el mechero. ¿Qué observas?... ¿Por qué pasa esto? NOTA: Si no ocurrió nada, repite este paso en los días siguientes. Deja bien cerrada la llave de paso cada vez que realizas esta experiencia. El mechero se enciende gracias al gas que se produce por la fermentación de los desechos orgánicos, o "biodigestión". "biodigestión". Este gas se denomina "biogás".
El calor del sol El sol nos envía luz y calor. ¿Cómo produce el calor? Material necesario: - Una hoja de papel blanca - Una hoja de papel negra - Una tijera - Agua - Dos vasos idénticos - Cinta adhesiva Pasos a seguir: (Hazlo en un día soleado). Envuelve un vaso en papel blanco y el otro en papel negro, dejando que sobre un poco en la parte de arriba de los vasos. Vierte la misma cantidad de agua en ambos vasos, mide la temperatura con el dedo y ubica los dos vasos bajo el sol, sobre el cemento del piso, plegando el papel que sobra en la parte de arriba, a fin de formar una tapa. Cuando hayan pasado 30 minutos abre las tapas e introduce de nuevo tu dedo en el agua de cada uno de los vasos. ¿Qué notas? El agua que se encuentra en el vaso negro se ha puesto mucho más caliente que la del vaso blanco. El papel negro ha permitido que el agua haya concentrado mejor el calor del sol que el papel blanco. El papel blanco refleja la luz del sol, mientras que el papel negro absorbe toda la luz que recibe y recupera su calor. En el centro del sol la temperatura es de 15 millones de grados. Bajo la acción de este calor, los átomos (pequeñas partículas de materia), parecen fusionarse entre sí. La fusión de esos átomos libera el calor que se escapa hacia la superficie del sol bajo la forma de granos de luz, llamados fotones que llegan a la superficie después de un viaje de 100.000 años y de allí parten al espacio a una velocidad de 300.000 kilómetros por hora. Al cabo de ocho minutos, algunos fotones llegan a la Tierra donde alumbran y recalientan, al mismo tiempo, la materia que encuentran. Mientras más oscura sea la materia, mejor absorbe la luz y en consecuencia, se vuelve más caliente.
La fuerza de agua Nuestros ancestros utilizaban el agua de los ríos para hacer funcionar las ruedas de los molinos. ¿Se utiliza todavía hoy la fuerza del agua? Material necesario: - Un botella plástica con tapa - Un compás - una tijera - Un lápiz - Pileta de cocina Modo de hacerlo: Corta la botella a 10 cm. de alto. Hazle incisiones paralelas en el borde, para construir alas. Dobla las alas tratando de que tengan la misma inclinación. Haz un hueco con el compás en el centro de la tapa. Coloca tu hélice en la punta del lápiz, de manera que gire libremente. Colócala debajo del grifo de agua del fregadero. ¿Qué ves? Cuando el agua llega a las paletas de la hélice, ésta se mueve y gira. El agua tiene un peso; cuando se deja caer desde cierta altura, toma velocidad y esto le da fuerza para accionar la hélice. Todo objeto que tiene una masa y que es colocado en alto, puede servir de motor, porque posee energía La fuerza que se obtiene sobre la hélice depende de la cantidad de agua que cae y de la velocidad con que cae, y por lo tanto de la altura de la cual es lanzada. La fuerza del agua no se utiliza hoy para moler los granos en los molinos, pero sigue siendo usada en las centrales hidráulicas situadas a los pies de los diques. El agua almacenada en los diques hace girar una turbina, como la del experimento, unida a un aparato que transforma su movimiento de rotación en electricidad. En ese caso, la hélice se llama turbina y el motor, generador de corriente alterna o alternador.
