Parte 1 - GuÃas didácticas para el profesor. Editorial Nuevo México
Bloque 4
252
Cuarto bimestre
Tendrás éxito si eres capaz de…
• Empezar a construir explicaciones utilizando un modelo atómico simple, reconociendo sus limitaciones
y la existencia de otros más completos.
• Relacionar el comportamiento del electrón con fenómenos electromagnéticos macroscópicos. Particularmente
que interpreten la luz como una onda electromagnética y se asocie con el papel que
juega el electrón en el átomo.
• Comprender y valorar la importancia del desarrollo tecnológico y algunas de sus consecuencias en
lo que respecta a procesos electromagnéticos y a la obtención de energía.
226
Manifestaciones de
la estructura interna
de la materia
¿Qué fenómenos se relacionan con la naturaleza
microscópica de la materia?
Bimestre 3
253 Bimestre 4
En el Universo existen interacciones entre sistemas de materia,
ya sean muy pequeños, como los átomos, o conjuntos inmensos
de estrellas, como las galaxias.
227
4.2. Las pilas contienen sustancias químicas que, al
reaccionar, generan una diferencia de potencial o voltaje.
Cuarto bimestre
1
2
Aproximación a fenómenos
relacionados con la naturaleza
de la materia
¿En qué fenómenos se manifiesta la estructura interna de la materia?
MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA
INTERNA DE LA MATERIA
228
© NuevoMéxico
254
uno
Tema
4
3
Muchas veces no ponemos atención a lo
que está detrás de las cosas que hacemos
en casa, como encender el televisor, un
foco (4.1), el radio o jugar con un carrito
de control remoto.
Hoy estuve observando los aparatos que tenemos
en casa, y noté que tienen algo en común: requieren
electricidad para funcionar.
He leído en mis libros algo sobre la electricidad, pero aún no sé
exactamente qué es, ¿cómo hace funcionar un aparato eléctrico?, ¿qué
son las cargas eléctricas?, ¿por qué hay aparatos que tienen imanes?,
¿cómo se relacionan con la electricidad?
■ Contesta.
4.1. Nuestra vida se encuentra
ligada con diferentes fenómenos
electromagnéticos como la luz.
● ¿Cómo se conduce la carga eléctrica?
● ¿Qué fenómenos electromagnéticos conoces?
● ¿Cómo se manifiestan los fenómenos electromagnéticos?
En el bloque 3 aprendiste que todo lo que forma el Universo es materia; además conociste
los procesos en los que esta participa. También viste que los diferentes estados de agregación
dependen tanto de la temperatura como de las fuerzas de cohesión entre los átomos.
En este bloque examinaremos algunas propiedades de la materia que sólo pueden entenderse
si se examina la propia estructura de los átomos.
Fenómenos y la estructura de la materia
5
■ En esta actividad determinarás qué materiales son conductores de la electricidad y cuáles no, para
ello, con los integrantes de tu equipo, elabora un circuito eléctrico (investiguen en libros y enciclopedias
cómo realizarlo o consulten a su profesora o profesor). Luego, consigan una navaja, dos
lápices, un clip, una moneda, un objeto de plástico y otro de nailon. Realicen lo que se indica.
● Con la navaja y con cuidado saquen el grafito de uno de los lápices.
● Cierren el circuito con cada uno de los materiales que consiguieron: grafito, madera del lápiz,
clip, objeto de plástico.
● Observen si el foco enciende y su intensidad.
● Respondan en el cuaderno.
● ¿Con qué materiales se encendió el foco?, ¿por qué?
● ¿Cómo se relaciona el tipo de material con la capacidad
de conducir cargas eléctricas?
● Clasifiquen los materiales como buenos o malos conductores
de la electricidad.
● Con base en la actividad, enumeren en sus cuadernos cinco
materiales que conduzcan la electricidad y cinco que no
lo hagan.
¿Cómo se conduce la electricidad?
Las pilas y baterías generan una enorme
contaminación por las sustancias
que contienen. Por ejemplo, una
pila de botón, como la que tienen
los relojes, puede contaminar 6.5
millones de litros de agua. Por ello,
deben colocarse en depósitos especiales,
ubicados en sitios públicos,
para que se reciclen.
La corriente eléctrica se define como el flujo de carga en un material, es decir, mide cuánta carga
está pasando por segundo. Como viste en el bloque 2, para mover carga eléctrica a lo largo de
un circuito es necesario realizar un trabajo. La capacidad de realizar este trabajo eléctrico está
almacenada en una fuente de voltaje —una pila, por ejemplo (4.2) — y se conoce como potencial
eléctrico o voltaje.
Cuando se conecta la pila a los dos extremos de
un cable, se establece una corriente eléctrica.
Todos los materiales, en mayor o menor medida,
obstaculizan el flujo de la carga eléctrica.
Esta propiedad se llama resistividad eléctrica.
Como te diste cuenta en la actividad anterior,
la madera del lápiz, el plástico y el nailon
no son buenos conductores de electricidad
debido a su alta resistividad al movimiento
de las cargas eléctricas.
Según los valores crecientes de la resistividad
eléctrica, los materiales pueden clasificarse
en cuatro tipos: aislantes, conductores,
semiconductores y superconductores
de electricidad.
229
Fenómenos y la estructura de la materia
© NuevoMéxico
1. Aproximación a fenómenos relacionados con la naturaleza de la materia
Subtema 1.1 Manifestaciones de la estructura interna de la materia
Competencia Aprendizajes esperados Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
■
■
■
■
Aprendizaje
permanente
Manejo de
información
Capacidad de
pensar de modo
creativo
■
■
■
■
Clasifica algunos materiales del entorno en función
de su capacidad para conducir corriente eléctrica.
Identifica los colores del espectro luminoso y relaciona
la luz blanca con la combinación de colores.
Describe el comportamiento de un electroimán.
Identifica las limitaciones del modelo de partículas
para explicar algunos fenómenos.
■
■
■
■
Potencial eléctrico y
resistencia eléctrica.
Magnetismo.
Electromagnetismo y
electroimanes.
La luz como una onda
electromagnética y el
espectro luminoso.
■
■
Clasificar los materiales de
acuerdo con su capacidad para
conducir la electricidad.
Construir y explicar el funcionamiento
de un electroimán.
■
Advertir que las
ideas científicas
se modifican y
mejoran constantemente
de
acuerdo con las
observaciones
de la realidad
Conocimientos previos: electricidad, magnetismo,
ondas, energía, campo magnético.
Soluciones
Página 228
■
■
■
Las cargas eléctricas están sujetas a una fuerza que
las desplaza de su posición. El movimiento ordenado
de las cargas genera una corriente eléctrica.
RM. La luz.
Algunos generan luz, otros radiación y otros magnetismo.
Página 229
Piensa y explica
■
Los estudiantes realizaron una actividad similar en
el bloque 2. Verifique que los resultados se complementen.
Información
complementaria
■
¿Por qué podemos sentir una descarga eléctrica
cuando tratamos de encender la luz con las manos
mojadas? La explicación es sencilla, nuestro cuerpo
produce sustancias como grasa, sudor, entre otras
más que al combinarse con el agua (el agua como
tal no conduce la electricidad), actúan como conductores
de electricidad, a estas sustancias se les denomina
electrolitos y son comunes en las pilas.
Sugerencias didácticas
1. Solicite a los menores que, organizados en equipos
de tres o cuatro integrantes, consigan una manguera
transparente de 1 m de longitud, muchas canicas
pequeñas, de tal manera que llenen el interior de la
manguera y sobren algunas.
2. En el salón de clases pídales que:
a. Llenen la manguera con las canicas.
b. Deduzcan qué representan las canicas y escriban
sus respuestas en los cuadernos.
c. Sigan metiendo canicas y que pongan atención a
lo que sucede con las canicas de la manguera.
d. Respondan preguntas como las que se sugieren a
continuación: ¿Qué partículas eléctricas representan
las canicas? Cuando introducen más canicas,
255
¿qué sucede con las que ya están dentro? ¿Este
modelo puede ser semejante a lo que realmente
ocurre en los cables de electricidad? ¿La manguera
y las canicas pueden representar la conductividad
eléctrica? ¿Por qué? ¿Cuál es el nombre
de los electrones que generan la corriente
eléctrica? ¿Solamente los metales conducen la
electricidad? ¿Qué otros materiales la pueden
conducir o generar?
3. Una vez que las hayan respondido, proponga que
expliquen sus respuestas o expongan sus dudas
para ser aclaradas en grupo y en colaboración.
4. Invítelos a realizar un esquema que represente su
modelo y escriban una breve explicación, tomando
como fuente de mayor información el tema de
su libro de texto.
5. Guarde este trabajo como parte de la evaluación
en el portafolio personal de los alumnos.
Bimestre 4
Cuarto bimestre
1
● Los materiales de mayor resistividad son los aislantes. Por intenso que sea el voltaje
aplicado, en estos no se establece corriente eléctrica. El hule y la madera son
ejemplos.
a
● En los materiales conductores se establece con facilidad corriente eléctrica al conectarlos
a una pila. Los metales entran en esta categoría. (4.3).
4.3. El cobre es un
buen conductor de
electricidad.
● A medio camino entre los aislantes y los conductores se encuentran los materiales
semiconductores. Según las condiciones, estos actúan como conductores o como
materiales aislantes. Ejemplos son el germanio y el silicio (que forma el cuarzo) impuros
(4.4).
2
Procesa información
● Los materiales con los valores más bajos de resistividad son los superconductores.
El mercurio a 4 K (–277 °C) se comporta como superconductor.
Diariamente usamos materiales conductores de electricidad. Cuando conectamos
una lámpara a la toma, circula por el foco una corriente eléctrica, lo que lo vuelve
incandescente.
3
b
■ Busca en revistas, libros, internet o en la sección “Conoce más”
ejemplos de aislantes, conductores, semiconductores y superconductores
y en qué se usan.
● Elabora fichas de trabajo para cada uno, anéxalas a tu cuaderno
y compáralas con las de los integrantes de tu equipo.
Conserva tus fichas para tu portafolio de evidencia.
● Anota en tu cuaderno dos o más ejemplos de conductores
que se usan de manera cotidiana.
4.4. El cuarzo es un material
semiconductor.
■ Reúnete con los integrantes de tu equipo y recuperen el circuito que
usaron en la actividad “Piensa y explica” de la página anterior. También
consigan una brújula. Realicen lo que se indica.
4.5. Alambre con corriente
eléctrica.
● Con la pila y el cable elaboren un circuito como el que se muestra en
la figura 4.5.
● Acerquen la brújula al cable y observen lo que sucede. Luego respondan
en su cuaderno.
● ¿Qué es lo que genera el cable conectado a la pila?
● ¿Por qué la aguja de la brújula se mueva? Apóyense en el texto de
la página 151 para responder.
● ¿Qué es lo que pasa en la brújula?
● ¿A qué piensan que se deba?
■ Compara tus respuestas con los integrantes de tu equipo y valídenlas
con su profesora o profesor.
■ Conserven su circuito para un experimento posterior.
4
Fenómenos y la estructura de la materia
230
© NuevoMéxico
256
9
¿Se relacionan la electricidad y el magnetismo?
Los físicos del siglo XIX se dieron cuenta de que la electricidad y el magnetismo estaban relacionados,
observaron que cuando circula una corriente eléctrica por un cable conductor la
aguja de una brújula cercana se desviaba de su posición, tal como lo haría con un imán.
5
Lo observado hace suponer que un alambre con corriente eléctrica produce un campo magnético,
al igual que el campo magnético generado por un imán (4.5). Esto lo viste en la actividad
“Piensa y explica”. ¿Cómo se podrá incrementar la intensidad de ese campo magnético?
6
7
■ En equipo consigan un clavo de 3 pulgadas, 1 metro de alambre de cobre delgado,
clips, alfileres y la pila usada en las actividades anteriores. Sigan estas instrucciones.
● Enrollen el alambre sobre el clavo cuidando no encimarlo y apretarlo bien. Den 15
vueltas al clavo. Dejen libres 5 cm de alambre en cada extremo y remuevan la capa
envolvente plástica o de barniz.
● Unan los extremos del alambre a cada polo de la pila y manténganlo así por un momento.
Luego acerquen los clips y alfileres. Observen y expliquen en el cuaderno.
● La razón por la que los alfileres y clips se unieron al clavo.
● Lo que pasaría si acercan una brújula al clavo.
● El funcionamiento del dispositivo construido.
¿Qué es un electroimán?
4.6. Los electroimanes se usan para
mover objetos ferromagnéticos o
separarlos de los que no lo son.
8
Como viste, el movimiento de las cargas eléctricas a lo largo de un conductor
genera un campo magnético que atrae a cuerpos como el hierro.
Cuando formamos una bobina (el alambre enrollado) por la que circula
una corriente eléctrica se genera un campo magnético mayor que con
un alambre. Esto lo viste en la actividad anterior, en la que elaboraste
un dispositivo muy usado en la industria: el electroimán.
El electroimán es un dispositivo que consiste en un alambre enrollado
alrededor de un cilindro de hierro, como el clavo. Por el alambre circula
una corriente eléctrica que genera un campo magnético que magnetiza
el clavo y refuerza la intensidad del campo magnético.
Los electroimanes generan campos magnéticos más intensos que un
imán, se usan en la industria, por ejemplo, para el traslado de chatarra
(4.6). Algunos aparatos domésticos, como los timbres, las bocinas y
algunos interruptores usan electroimanes.
231 Fenómenos y la estructura de la materia
© NuevoMéxico
Soluciones
Página 230
Procesa información
■
Pídales que consulten en su libro de Español cómo
se elaboran las fichas de trabajo.
Piensa y explica
■
■
■
■
RM. Un campo magnético.
RM. Se orienta hacia el campo magnético.
RM. La aguja es afectada por el campo magnético
que genera la corriente eléctrica.
RM. A la interacción eléctrica y magnética.
Página 231
Piensa y explica
■
Verifique que la respuesta mencione que un campo
eléctrico genera uno magnético, que atrae los metales
hacia el dispositivo.
Información
complementaria
La electricidad y el magnetismo tienen características
que se podrían homologar: ambos cuentan con dos
polos o dos cargas eléctricas; generan líneas y campos
de acción; hay cargas o polos iguales que se rechazan
y los opuestos se atraen. Michel Faraday, al estudiar la
relación entre la electricidad y el magnetismo, logró
descubrir la inducción electromagnética. Esta es la
base para el funcionamiento de muchos aparatos eléctricos
que se utilizan cotidianamente, por ejemplo, los
timbres, el motor de la licuadora, etcétera.
Sugerencias didácticas
1. Pídales que en equipo consigan una pila AA, un
metro de cable de cobre y una brújula o aguja
imantada.
2 Solicíteles que lean el tema en su libro de texto y
analicen el fenómeno al que se hace mención.
3. Cuando hayan terminado, solicite que realicen el
experimento que se describe y respondan a la pregunta
que se hace al final del párrafo de la página
230.
b. Con el alambre den 6 vueltas sobre la punta
de uno de sus dedos, dejando 2 cm en cada
extremo para construir una bobina. Observen
la imagen.
4. Cuando terminen, solicíteles que escriban una conclusión
sobre la intensidad del campo electromagnético
en su experimento.
5. Ahora proponga a los menores que, en equipos de
cuatro integrantes, consigan los siguientes materiales:
1 pila de 1.5 v, 50 cm de alambre de cobre sin
recubrimiento, un imán de pastilla de preferencia
de neodimio y 2 clips del número 4 (grandes).
6. Solicite que propongan cómo construir un motor
electromagnético con los materiales.
c. Armen el motor de tal manera que las partes
más largas de los ganchos toquen los polos de
la pila. Los extremos de la bobina deben descansar
sobre los ganchos de los clips, y el imán
debe estar en el centro de la pila que estará en
posición horizontal. En este instante se busca la
distancia correcta que provoque la inducción
electromagnética y la bobina gire libremente.
Observen la imagen.
7. Proporcione cierto tiempo para que los escolares
intercambien ideas y propongan diferentes maneras
de construirlo.
8. Después, explíqueles el procedimiento a seguir
para la construcción del motor electromagnético:
a. Desdoblen los clips y elaboren un par de ganchos
como el de la imagen.
9. Proponga la elaboración de un informe sobre la
práctica realizada y describan por qué es útil la
comprensión del principio de la inducción y en
qué lo aplicarían en su vida diaria.
Bimestre 3
257 Bimestre 4
Cuarto bimestre
© NuevoMéxico
258
Prisma. Objeto capaz
de descomponer la luz
en los siete colores del
arco iris. Generalmente,
estos objetos tienen una
forma triangular.
glosario
También son usados para fabricar motores eléctricos, que convierten
la energía eléctrica en mecánica y que usamos en los aparatos
electrodomésticos, automóviles eléctricos, trolebuses, trenes de
alta velocidad y el metro, como el de la Ciudad de México (4.7).
4.7. El sistema de movimiento
del metro funciona con principios
electromagnéticos.
■ En equipo consigan un vaso de agua, un espejo largo y delgado y una hoja blanca.
Después, realicen lo que se pide.
● Tomen el espejo y reflejen un rayo de Sol sobre la hoja blanca. Observen.
● Ahora coloquen el espejo dentro del vaso de agua y ubíquenlo en un sitio
donde un rayo de Sol se refleje en este.
● El rayo de Sol que se refleja sobre el vaso, diríjanlo sobre la hoja blanca. Observen
y respondan para cada caso.
● ¿Qué es lo que se observa sobre la hoja blanca?
● ¿Por qué piensan que sucede?
● ¿Cuáles son y en qué orden aparecen los colores?, ¿qué significa este orden?
¿Cuál es la onda electromagnética visible?
Decíamos que el movimiento de carga eléctrica genera magnetismo. En el tema 3 de este
bloque veremos que el magnetismo puede, a la inversa, generar electricidad. El físico escocés
James Clerk Maxwell en el siglo XIX reunió todo ese conocimiento para conformar una sola
teoría: la del electromagnetismo.
Como recordarás, en el bloque 1 vimos que si se sujeta una cuerda
por un extremo a una pared, y se tensa, podemos generar un pulso
que se propaga por la cuerda. Es decir, una onda. En toda onda hay
algo que debe oscilar: en el caso de la cuerda, lo que oscila de arriba
hacia abajo es, precisamente, cada pedazo de cuerda.
Oscilar. Efectuar
movimientos de vaivén
a la manera de un
péndulo o de un cuerpo
colgado de un resorte o
movido por este.
Fenómenos y la estructura de la materia
Cuando observamos lo que nos rodea, nos podemos dar
cuenta de que algunos objetos emiten luz, como el Sol,
una lámpara, una vela o un cerillo. Hay muchos objetos
que no emiten luz, pero que podemos verlos porque la
reflejan: la luz es la que hace visibles los objetos.
4.9. La luz blanca
está formada por
varios colores.
El científico inglés Isaac Newton demostró que la luz
blanca es una mezcla de todos los colores del arco iris.
Newton hizo pasar un haz angosto de luz solar por un
prisma triangular de vidrio y encontró que la luz al salir
se desdoblaba en la banda de colores que llamó espectro
luminoso (4.9).
Cada color del espectro de la luz visible tiene una longitud y frecuencia de onda propias. Los colores
se ordenan de acuerdo con su longitud de onda; así, el violeta tiene el valor más bajo, mientras que
el rojo, el más alto.
En un objeto que percibimos como blanco, como la hoja de papel, se refleja todo tipo de luz; en cambio,
en un objeto que percibimos como negro, no se refleja ninguna, ya que este la absorbe. En los
objetos transparentes, toda la luz que les llega se transmite y por eso se puede ver a través de estos.
Cuando observamos, por ejemplo, un objeto rojo, lo que sucede es que ese objeto refleja el color rojo
del espectro luminoso (4.10) y los demás colores los absorbe. Lo mismo pasa con el resto de los colores,
esta es la manera en la que los podemos apreciar.
4.10. Espectro luminoso
de la luz visible.
Procesa información
■ Investiga en libros de tu biblioteca de aula o escolar, enciclopedias, internet
o en la sección “Conoce más” las diferentes formas en las que un objeto
emite luz propia y qué forma de energía es la que interviene.
■ Con la información anterior elabora varios carteles y preséntalos ante
tu grupo. Luego, con la ayuda de tu profesora o profesor, elaboren un
periódico mural y expónganlo en la escuela.
233
Fenómenos y la estructura de la materia
.
glosario
La teoría de Maxwell predijo (en uno de los aciertos más notables)
que los campos magnéticos y eléctricos pueden oscilar y propagarse
por el espacio. Estas ondas se llamaron, naturalmente, ondas electromagnéticas
(4.8).
Las ondas electromagnéticas, a diferencia de otras, como las de sonido
y las de una cuerda, no necesitan de un medio para propagarse,
por lo que pueden viajar por donde no hay materia: el vacío. Una
onda electromagnética que conocemos muy bien es la luz, , que bimos con el sentido de la
percivista.
4.8. La luz es una onda electromagnética
que tiene un componente
eléctrico, representado en
rojo, y otro magnético, en azul.
232
3
1
2
5
6
4
© NuevoMéxico
Soluciones
Página 232
Dedúcelo
■
■
■
RM. Diferentes colores.
RM. Porque la luz se descompone en siete colores.
RM. Morado, azul oscuro, azul claro, verde, amarillo,
naranja y rojo. Significan las diferentes longitudes
de onda de la luz y se conoce como espectro
luminoso.
Página 233
Procesa información
■ Guíe a los estudiantes durante la investigación. Acote
la investigación a la luz debido a que el tema de
energía es muy amplio.
Comunícalo
■ Pida al grupo que observe las presentaciones y respete
las ideas de sus compañeros.
Información
complementaria
Una onda electromagnética visible es la luz blanca que
si se hace pasar por un prisma o una gota de agua se
descompone en varios colores; esto lo habrás notado
cuando la luz del sol pasa a través del vidrio y agua
de un acuario, o cuando llueve con sol, originando un
arco iris. Científicos como Maxwell y Newton estudiaron
la luz blanca para conocer su comportamiento
y descubrieron muchas de sus propiedades.
Sugerencias didácticas
1. Solicite a los menores que en equipos de cuatro integrantes
consigan: pulgas de agua (en un acuario),
5 frascos de boca ancha, 5 platos de cartón o de
unicel, artemias ( en el acuario), chícharos, agua,
papel celofán de color azul, rojo, verde y amarillo,
una linterna, 2 pliegos de papel cartoncillo negro,
cinta para enmascarar y tijeras de punta roma.
2. Proponga que escriban el procedimiento en sus
cuadernos:
a. Colocar las artemias en los cuatro frascos con
agua y forrados con el cartoncillo negro, dejando
una pequeña abertura en forma de ventana
para observar su comportamiento. Explíqueles
que las artemias nadan con el vientre en dirección
a la luz blanca, pero ¿qué ocurrirá si la luz
es de color?
• Inmediatamente después tapen con el celofán
los frascos para que la luz sea la del
color del celofán.
• Pongan los frascos en un lugar en el que reciban
la luz del Sol por arriba y observen a
través de la abertura que dejaron, como nadan
las artemias. Escriban sus resultados en
el cuaderno. Sugiera a los menores que pongan
las artemias en un frasco que no tenga
tapa de ningún color para que comparen sus
resultados y observaciones.
• Repitan los pasos del 1 al 3 pero ahora con
las pulgas de agua. Mencióneles que las pulgas
se agrupan donde hay más luz.
3. Pídales que coloquen algodón humedecido en platos
de cartón o de unicel, 5 semillas de chícharos y
los forren con el papel celofán que sobró de cada
color, además de un plato sin celofán.
a. Dejen las semillas al sol durante dos días y determinen
cuántas germinaron.
4. Sugiera a los menores que respondan: ¿cómo nadaron
en cada color las artemias?, y las pulgas de
agua, ¿qué hicieron? ¿en qué color de celofán hubo
259
mayor cantidad de semillas germinadas? ¿consideras
que los diferentes colores influyen en los
organismos empleados? ¿cómo se pueden aplicar
estos conocimientos en la vida diaria?
5. Solicite a los menores que elaboren un reporte con
gráficas de los resultados de los chícharos y sus
conclusiones sobre el análisis de las preguntas.
6. Sugiera que cada equipo exprese su opinión sobre
este tema, respetando a los compañeros que participan.
Bimestre 2 3
Cuarto bimestre
■ Imagina esta situación: tenemos un alambre de cobre por el cual queremos hacer pasar
una corriente eléctrica suficiente para encender un televisor. Lee el texto, reflexiona y
luego contesta de acuerdo con la teoría cinética.
La teoría cinética postula que si las partículas de un objeto se mueven con cierta rapidez,
las fuerzas que las mantienen unidas, o intermoleculares, disminuyen y entonces
el objeto cambia de estado de agregación. Para que esto ocurra se requiere de cierta
temperatura.
● Si las cargas eléctricas se mueven con cierta rapidez (tienen energía cinética), ¿qué le
sucedería al cable por el que circulan?
● ¿Qué es lo que observas en la realidad?
● ¿La teoría cinética es suficiente para explicar este tipo de fenómenos?, ¿por qué?
■ Ahora analiza esta situación: tenemos una lámpara que usa pilas para generar una corriente
eléctrica. Esta debe ser suficiente para encender un foco que emita luz. Si consideramos,
por el momento, que la luz es sólo una onda electromagnética, responde:
● ¿Acaso se podría explicar el movimiento de la luz como una onda sólo con base en
la teoría cinética?, ¿por qué?
● Si fueras un científico, ¿qué es lo que harías para poder explicar este tipo de fenómenos
relacionados con la naturaleza de la materia?, ¿por qué?
● ¿Cómo lo harías?, ¿por qué?
■ Reúnete con los integrantes de tu equipo y expliquen lo que observaron en las actividades
de las páginas 229, 231 y 232 con base en la teoría cinética de partículas. Luego
determinen si esa teoría es suficiente para describir los fenómenos que observaron.
representación
actual del átomo
átomo de Dalton
¿Cómo cambian los modelos y las
teorías en ciencia?
Como hemos visto a lo largo de este libro, las
ideas en ciencia no son permanentes ni irrefutables.
En eso radica su credibilidad. Las teorías o
modelos cambian constantemente para explicar los
nuevos descubrimientos u observaciones.
Pero esto no significa que la ciencia no sea confiable.
Por el contrario, es en el hecho de que el conocimiento
cambie constantemente y genere nuevo
conocimiento, lo que da pie para el desarrollo de
nuevos modelos o teorías, donde radica su confiabilidad
(4.11).
Fenómenos y la estructura de la materia
4.11. Cuando se revisan las teorías y los modelos, estos pueden
modificarse de acuerdo con los nuevos descubrimientos.
234
© NuevoMéxico
260
Este es el caso de la teoría cinética molecular, con la cual se expli-
can fenómenos como la temperatura de un cuerpo o los cambios de
estado. Sin embargo, no es suficiente para dar explicación a ciertos
fenómenos, como la propagación de la luz y la electricidad.
Para explicar fenómenos como la propagación de la luz (4.12) o
por qué un cable de cobre no cambia de estado sólido a líquido
cuando conduce cargas eléctricas fue necesario desarrollar nuevos
modelos y teorías.
Así, a fines del siglo XIX y principios del XX, , con base en la teoría atómica
postulada por John Dalton y observaciones realizadas por varios
científicos, como Thompson y Rutherford, se postuló un nuevo modelo
atómico.
Gracias al modelo atómico se
4.12. Gracias al modelo atómico se
pudo pudo explicar explicar cómo cómo se se produce produce la la luz. luz.
1
2 3
4 5 6 7
Con este modelo fue posible explicar fenómenos que no tenían una justificación
satisfactoria, como el movimiento de las cargas eléctricas y el
magnetismo.
8
■ Escribe en tu cuaderno cuáles crees que son las limitaciones del modelo de partículas
para explicar los fenómenos relacionados con la electricidad y la luz. Lee tu explicación
al grupo y, luego, bajo la dirección de su profesora o profesor lleguen a un consenso.
9
10
■ Discute los puntos siguientes con los integrantes de tu equipo y anota las conclusiones a
las que llegaron en el cuaderno.
● El motivo por el que la teoría evolucionista de Lamarck fue desechada y se aceptó la
propuesta por Darwin.
● Las bases de los modelos y teorías que se postulan en ciencia.
● Por qué cuando un modelo o teoría no es adecuada para describir los fenómenos observados
debe revisarse.
● La razón por la que se dice que las explicaciones, modelos y teorías científicos tienen
un carácter provisional.
● Qué sucedería si no se revisaran los modelos y teorías científicos a la luz de nuevos
descubrimientos.
■ Comparen sus conclusiones con las del resto del grupo.
Luego de estudiar este subtema, determina si lo que se presenta lo dominas, estás
en proceso de alcanzarlo o aún no lo logras. Anota tus resultados en tu cuaderno.
■ Clasificas algunos materiales del entorno en función de su capacidad
para conducir corriente eléctrica.
■ Describes el funcionamiento de un electroimán.
■ Identificas los colores del espectro luminoso y relacionas la luz
blanca con la combinación de colores.
■ Identificas las limitaciones del modelo de partículas para explicar
algunos fenómenos.
visionlearning.com/library/module_
viewer.php?mid=50&l=s&c3=
www.fisicanet.com.ar/quimica/q1_
teoria_atomica.php
235
Fenómenos y la estructura de la materia
11
12
© NuevoMéxico
Soluciones
Página 234
Dedúcelo
■
■
■
■
■
■
■
RM. Se elevaría la temperatura y el cable se quemaría
y se fundiría.
RM. Algunos cables de cierto calibre no se queman
ni se funden.
RM. No explica porque los cables aunque se quemen
no cambian de estado sólido a líquido.
La teoría cinética tiene limitantes: puede explicar
cómo la corriente eléctrica hace posible que un
foco emita luz, pero no explica su interacción con
la materia.
RM. Es necesario revisar las teorías existentes y buscar
en qué punto no explican ciertos fenómenos.
Si éstas no son satisfactorias, es posible plantear
nuevas teorías y experimentar para corroborarlas o
refutarlas.
RM. Con la elaboración de modelos. Un modelo es
una representación de la realidad y un intento por
explicar lo que a simple vista no percibimos.
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Piensa y explica
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Si cuenta con los medios, invite a los estudiantes
a revisar la página: http://www.educaplus.org/luz/
lcomoparticula.html o el libro Cuentos cuánticos
de Sergio de Régules que se encuentra en la biblioteca
escolar.
Pídales que por equipo elaboren sus conclusiones.
Después organice un debate sobre por qué cambian
los modelos en ciencias.
Información
complementaria
Durante la historia de la ciencia, los modelos que hoy
conocemos y que ilustran alguna teoría o ley fueron
cambiando, pues conforme se obtiene nuevo conocimiento
y la tecnología se desarrolla, este se acumula y
complementa.
Sugerencias didácticas
1. Solicite a los menores que lean el tema en su libro
de texto e identifiquen los conceptos nuevos y los
escriban en su cuaderno para buscar su significado
entre todo el grupo.
2. Consiga una liga o resorte, como los que se usan
para obtener sangre, y un palo de escoba. Después
sugiera la participación voluntaria de un estudiante.
3. Pregúnteles hacia dónde se desplaza la sangre de
las venas del brazo.
4. Cuente a los que apoyan la idea de que la sangre
va hacia los dedos y quiénes piensan que va de los
dedos hacia los hombros.
5. Pida al voluntario que sostenga el palo de escoba
de tal manera que este quede totalmente vertical
y su brazo extendido en forma perpendicular al
palo. Pídale que apriete con fuerza el palo mientras
le coloca la liga hasta el antebrazo para cortar un
poco la circulación.
6. Pida a otro estudiante que identifique las venas y lo
apoye en el resto de la actividad.
7. Cuando localicen una vena grande y gruesa, pregunte:
¿si coloco dos de mis dedos en un solo punto
de la vena y luego los separo, ¿qué le sucederá
si quito el dedo que se encuentra colocado más
cerca del hombro, regresará la sangre? ¿si repito las
acciones anteriores pero ahora quito el dedo que
se encuentra más cerca de la mano, qué sucederá?
8. Después de escuchar las respuestas proceda a realizar
la actividad para verificarlas.
9. Explique que la sangre no circula de los hombros
hacia los dedos, sino de los dedos hacia el hombro,
pues va de regreso hacia el corazón, puede
agregar que las venas se pueden ver y que las arterias
se encuentran a mayor profundidad por lo que
no se ven, pero haciendo un poco de presión sobre
éstas, se pueden sentir claramente.
10. Una vez que hayan terminado el análisis, sugiera
que escriban si hubo o no cambio en sus ideas.
11. Pida que escriban un pequeño resumen con sus
palabras de las causas que pueden provocar un
cambio en los modelos o teorías.
12. Solicite que de tarea busquen un ejemplo en la
historia de la ciencia, o de alguna asignatura de
su preferencia, de cambio de modelos o teorías.
Guárdelo como evidencia de trabajo en el portafolio
del alumno.
Bimestre 3
261 Bimestre 4
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