GUÍA DE APRENDIZAJE
Asignatura Grado Periodo: Semanas
Ciencias
naturales Décimo 01 09 a 12
Nombre del estudiante Grupo: Fecha de entrega por parte del estudiante:
Abril 16
Docentes que acompañan Correo electrónico
Wilson Blandón Verónica Góez Esteban Feria Wilsonblandon73@gmail.com vgoezg@gmail.com eferia.tareas@gmail.com
Nombre del docente a quien se le
entrega el trabajo Correo electrónico
Wilson Blandón Wilsonblandon73@gmail.com
Temáticas Recursos
Segunda Ley de Newton: Principio fundamental de la dinámica.
Las Propiedades Periódicas Educación Ambiental. http://aprende.colombiaaprende.edu.co/si tes/default/files/naspublic/plan_choco/cie_ 8_b1_s4_est.pdf http://aprende.colombiaaprende.edu.co/si tes/default/files/naspublic/plan_choco/CIE NCIAS_7_BIM1_SEM3_EST.pdf Objetivo de aprendizaje
Analizar algunas situaciones cotidianas que se interpretan mediante la segunda ley de Newton.
Comprender las propiedades periódicas de los elementos. Incentivar la conciencia ambiental.
Indicadores de desempeño:
Predice el equilibrio (de reposo o movimiento uniforme en línea recta) de un cuerpo a partir del análisis de las fuerzas que actúan sobre él (primera ley de Newton).
Explica la importancia de la biología para el ser humano.
Representa y explica las estructuras atómicas y moleculares para identificar los enlaces formados.
Rúbrica
Esta guía taller tendrá una valoración de 2 notas; para ellas se tendrán en cuenta los siguientes criterios:
Uso comprensivo del conocimiento científico: aplicación correcta de los conceptos.
Comunicación: presentación adecuada, la actividad debe ser desarrollada en el cuaderno, sin tachones, imágenes correctamente orientadas y legibles.
Introducción:
A Newton se le conoce como el padre de la física mecánica debido a los aportes que hizo al postular las tres leyes del movimiento que llevan su nombre, las cuales han sido de vital importancia en el progreso de la humanidad, por esta razón te invitamos a desarrollar con atención la presente guía de acuerdo a la siguiente secuencia de actividades, recuerda que cuentas con el acompañamiento del maestro y que es importante asistir a las clases virtuales para resolver dudas.
Secuencia de actividades de aprendizaje para el estudiante:
Realiza cuidadosamente la siguiente lectura y elabora un resumen en tu cuaderno. Recuerda que, si con la primera lectura no es suficiente te invitamos a volver a hacerla.
La segunda ley de Newton y el satélite Swift.
¡Swift con una masa de 1470 kilogramos es equivalente a 20 personas! El satélite Swift debió colocarse dentro de una nave espacial llamada Boeing Delta, cuya masa es de 231800 kg, para poder ser puesto en órbita. ¡La masa combinada de la nave espacial y el satélite Swift suman m = 233270 kg! De acuerdo con la primera ley de Newton, en la plataforma de lanzamiento, la nave
espacial y el satélite Swift permanecerán en reposo hasta que los motores lanzacohetes sean encendidos. Mientras los motores no sean encendidos, la gravedad de la Tierra hala la nave espacial (con el satélite adentro) con una fuerza aproximada de 2286000 newtons. Esta fuerza puede ser calculada gracias a la segunda ley de Newton, la cual establece que, Fgravedad = m * a, donde m es la masa y a es aceleración, pero esa aceleración corresponde a la aceleración de la gravedad, entonces, la fuerza de gravedad corresponde al peso: w = m * g, en donde g = -9.8 m/s2, negativa porque es en la dirección
apuntando al planeta Tierra (hacia abajo).
Los motores lanzacohetes tienen una fuerza Fmotores = 2722000 newtons, que es mayor al peso de la nave y el satélite juntos. La nave despega debido a que la fuerza total (Ftotal), que experimenta es Ftotal= Fmotores - Fgravedad = 2722000 newtons - 2286000 newtons = 436000 newtons, siendo mayor la fuerza proporcionada por los
motores. La nave con una masa total de 233270 kg es acelerada hacia arriba a 1,86 (a = Ftotal/m =
). En otras palabras, por cada
segundo que la nave este despegando ella incrementa su velocidad casi 2 metros por segundo cada que transcurre 1 segundo.
Tomado y adaptado desde
https://imagine.gsfc.nasa.gov/observatories/learning/swift/classroom/docs/law2_guide_spanish.pdf
De la anterior lectura se puede concluir que, cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza neta diferente de cero la aceleración que este experimenta es
directamente proporcional a la intensidad de la fuerza, es decir, a mayor fuerza neta mayor aceleración.
Por consiguiente, se afirma que:
y
La siguiente situación también se puede analizar mediante la segunda ley de Newton:
Un hombre arrastra una caja cuyo peso es 600 N mediante una cuerda que forma un ángulo de 38° con el eje x. Si la fuerza de tensión en la cuerda es de 450 N, el coeficiente de rozamiento con la superficie es μ = 0.2, halle la aceleración con la que se mueve la caja. La tensión en la cuerda es igual a la fuerza aplicada. Solución.
Se definen todas las fuerzas. Faplicada. Fx = F cos 38° = 450 N * 0.79 = 354.6N. Fy = F sen 38° = 450 N * 0,615 = 277.04 N. Fuerza aplicada = (354.6, 277.04) N. Peso = W = (0, - 600) N. Fuerza de rozamiento = Fr = (-Fr, 0) N. Fuerza normal = Fn = (0, Fn) N. Ʃ sumatoria de componentes en x: 354,6 N + 0 – Fr + 0 = Fneta en x.
① Fneta = 354.6 N – Fr. (fuerza neta en x) Ʃ sumatoria de componentes en y:
② 277,04 N - 600 N + 0 + Fn = 0. Porque la caja no se mueve verticalmente. Fn = 600 N – 277.04 N = 322.96 N. (Despejando Fn)
A partir de la Fuerza normal (Fn) se halla la fuerza de rozamiento (Fr). Fr = μ * Fn = 0.2 * 322.96 N = 64.592 N. (Aplicando la definición de Fr). Reemplazando Fr en la ecuación ① :
Fneta = 354.6 N – 64.592 N = 290,008 N.
Por lo tanto,
Para conocer la masa; se aplica la definición de peso y se hace el despeje: W = m * g, donde m = w / g: m =
Por lo tanto,
=
Propiedades Periódicas
Los elementos tienen una serie de propiedades que varían regularmente en la Tabla Periódica que se denominan propiedades periódicas. Todas estas propiedades dependen del tamaño atómico, de los electrones del último nivel de energía y de la carga nuclear (número de protones en el núcleo). Si se analizan las estructuras de los átomos de los elementos que conforman un grupo en la Tabla Periódica, se observa de arriba hacia abajo que, a lo largo de dicho grupo, y al pasar de un elemento a otro, aumenta el número de niveles de energía, ocasionando con ello la disminución de la atracción entre el núcleo del átomo y sus electrones del último nivel. Por otro lado, si se analiza lo que ocurre en los elementos que se encuentran de izquierda a derecha en un mismo periodo de la tabla, se observa que aunque el número de niveles es constante, existe un aumento de protones (aumento del número atómico) y, por consiguiente, un aumento del número de electrones, dado que el átomo es neutro. Esto aumenta la atracción entre el núcleo (protones) y los electrones del último nivel de energía, lo que provoca una disminución en el radio atómico, es decir, una disminución en el tamaño. La primera propiedad es el tamaño atómico. Este se mide por el radio, es decir, la distancia entre el centro del núcleo atómico y el electrón más externo del último nivel de energía. En la Tabla Periódica, este aumenta de arriba hacia abajo debido a que al descender en un grupo, aumentan los niveles de energía y el átomo se hace más grande. Al recorrer un periodo de izquierda a derecha, el número atómico aumenta y aumentan también los electrones; la atracción entre protones y electrones se hace mayor, provocando con esto que el átomo se comprima, es decir, que se haga más pequeño. Imagínese un par de imanes (uno es el núcleo y el otro los electrones): a medida que el imán (núcleo) se hace más grande y fuerte al estar cerca de otro también más fuerte, la atracción entre los dos es mayor. Por ejemplo, si miramos en el cuarto periodo, el As a la derecha del Ge, el As tiene menor radio que el Ge. Y si miramos en el grupo VA, al N y al P, N está arriba de P. Por lo tanto, tiene un menor radio, porque tiene menor número de niveles de energía.
La segunda propiedad es la energía de ionización, que es la energía mínima requerida para quitar un electrón a un átomo neutro. En la tabla periódica, esta energía aumenta de abajo hacia arriba en un mismo grupo debido a que se necesita mayor energía para remover un electrón, por estar este más cerca al
núcleo. En un mismo periodo aumenta de izquierda a derecha porque al pasar de un elemento a otro, los electrones están más atraídos por el núcleo y se necesita más energía para removerlo. Así que, el elemento que menos energía requiere para quitarle un electrón es el francio y por lo tanto es el que más fácilmente cede los electrones. Esta propiedad permite predecir la formación de cationes o iones positivos.
La tercera propiedad, la afinidad electrónica, es la energía liberada cuando un átomo neutro captura un electrón para formar un ion negativo (anión). En la Tabla Periódica aumenta de la misma forma que la energía de ionización, de abajo hacia arriba en los grupos y de izquierda a derecha en los periodos. Esta propiedad explica la razón por la cual los no metales tienden a formar aniones o iones negativos. Veamos unos ejemplos: el cloro (Cl), el bromo (Br) y el selenio. El cloro tiene mayor afinidad electrónica y energía de ionización que el bromo, y el bromo mayor que las del selenio.
La lección más grande del mundo.
Disculpa, hola ¿tienes un momento? ¡Esto es importante, necesitamos tu ayuda! Imagina que viajas por el espacio en busca de vida inteligente, llevas un tiempo viajando porque el espacio es bueno... espacioso ya has visto millones de planetas sin vida en absoluto, ha sido lava, pero ningún lugar donde irías de vacaciones, y entonces la ves: la Tierra, una isla diminuta perdida en el espacio, una pequeña mancha de agua, roca y suelo envuelta en un fino velo de aire respirable. Puede que por ahí en el espacio no haya vida, pero aquí en la Tierra, está en todas partes: en el suelo, en el aire, en plantas, insectos, aves, peces y toda clase de seres vivos. Algunos son hermosos, otros la verdad un poco extraños y gente, muchísimas personas como tú y como yo, ya sabes formas de vida magníficas, bastante inteligentes. Los seres humanos son exactamente como el resto de los seres vivos que pueblan la Tierra, partimos de semillas diminutas y si las
condiciones son las adecuadas, crecemos y maduramos. Para conseguirlo, todos dependemos de los mismos elementos básicos: agua limpia, aire puro y alimentos saludables. Sin ellos no podemos vivir mucho tiempo por muy inteligente que sea nuestro teléfono. La buena noticia es que la Tierra puede satisfacer todas nuestras necesidades. La mala es que varios obstáculos se interponen en su camino. El primero es el cambio climático. Nuestro modo de vida actual está menoscabando los recursos que necesitamos para vivir, los combustibles que quemamos asfixian la atmósfera, nos estamos quedando sin agua limpia y potable, todo está cambiando el clima y eso no es lo peor…
El segundo problema es la desigualdad: en nuestro planeta algunas personas tienen mucho más de lo que necesitan mientras que la mayoría carece de lo mínimo necesario. Esta situación ocasiona pobreza y no es justo. Hay millones de personas a los que les resulta imposible adquirir los medicamentos que podían curarlas o evitar que se enfermen. En algunos países, los niños se quejan porque tienen que ir a la escuela, en otros, millones de niños no tienen la oportunidad de ir. ¿Es justo? Nosotros somos los responsables de esos problemas, así que también podemos darle solución si trabajamos todos juntos y somos más creativos. Me explico
:
Pensándolo bien, todos los seres vivos tienen súper-poderes: las aves pueden volar, nosotros no. Hay cosas que los perros pueden oler y nosotros no (lo cual no siempre es malo). Las plantas absorben el gas que no podemos respirar y los convierten en aire puro. Pero los seres humanos tienen un poder del que otras criaturas carecen: somos los seres más creativos del planeta, estamos repletos de ideas y también somos muy buenos creando cosas. Gracias a ese poder, ya hemos cambiado al mundo una y otra vez y solucionado miles de problemas, de modo que podemos volver a hacerlo. Por suerte tenemos un plan, un plan que solo puede tener éxito si contamos con tú ayuda: Existe una organización que representa la población de 193 países, cuyo objetivo es que trabajemos juntos en favor de la paz. Puede que hayas oído hablar de ella: las Naciones Unidas, acaban de anunciar los objetivos mundiales de desarrollo sostenible. Se trata de 17 objetivos dirigidos a proteger el planeta contra el cambio climático, y a lograr que el mundo sea más seguro, más equitativo y más justo. Tenemos que alcanzar esos objetivos para 2030. Lo bueno de tener un plan es que podemos comprobar si lo estamos cumpliendo. No falta tanto para 2030, de modo que tendremos que apoyarnos los unos a los otros haciendo gala de nuestra imaginación. Podemos comenzar dando a conocer esos objetivos. Para eso tenemos que saber cuáles son, contárselo a todo el mundo y pedir que corran la voz después, y esta es la parte más emocionante: podemos pensar en qué podemos hacer para aportar nuestro grano de arena. Una manera de ayudar a proteger el planeta es no desperdiciar los alimentos, el agua o la electricidad. También marcaría una gran diferencia que defendieras a las personas a las que se trata injustamente y que respetáramos los derechos humanos. En total son 17 objetivos, de modo que tienes muchas maneras de contribuir. Sobretodo necesitamos nuevas ideas y nuevas maneras de hacer las cosas. Imagina que tu seguridad, los amigos que tienes o los lugares que frecuentas no dependieran de si eres un chico o una
chica, o que encontramos nuevas maneras de disponer de agua limpia y potable, o que reciclamos toda la basura. ¿Qué más crees que podemos hacer? Todos vivimos en la Tierra y dependemos de ella para vivir. Y aunque nuestra cultura no sea la misma, todos compartimos el mismo planeta. Todo lo que necesitamos está aquí siempre y cuando lo cuidemos, nos ocupemos de los demás y compartamos lo que producimos de forma justa y sostenible. Puede que algún día encontremos vida inteligente en otros planetas, mientras tanto ¡hagamos todo lo posible por convertir nuestro hogar, la Tierra, en un mundo más inteligente!
Tomado y adaptado de Organización de las Naciones Unidas (ONU) http://www.un.org/sustainabledevelopment/es/summit/ Actividad de cierre.
Después de haber leído la anterior información te invitamos a que respondas las siguientes preguntas de manera responsable e individual con lo que hayas aprendido.
1. Una mujer empuja una caja cuyo peso es 250 N y le
aplica una fuerza de 150 N con un ángulo de 25°. De acuerdo con esta información responda lo siguiente:
a. Si el coeficiente de rozamiento con la superficie es
0.18, halle la aceleración con la que se mueve la caja.
b. Fuerza neta en el eje y.
2. establezca dos diferencias y dos similitudes entre la primera y la segunda Ley de
Newton.
3. Responda lo siguiente:
a. ¿por qué se detiene un cuerpo que está en movimiento si aparentemente
ninguna fuerza actúa sobre él?
b. Un saltamontes puede saltar entre 20 y 30 veces su propio peso, si salta con una
aceleración de 1,2 km/s2 y ejerce sobre el piso una fuerza de 4,5 N. ¿Qué masa
tiene el saltamontes?
4. Según la Tabla Periódica y en relación a los tamaños atómicos, ¿Qué sucede
con el radio atómico a medida que se desplaza hacia abajo en el grupo?
5. Organice en orden ascendente las siguientes series de elementos, teniendo en
cuenta su energía de ionización. Pb, Sn, Si, C
6. Organice en orden descendente los siguientes elementos de acuerdo a su
afinidad electrónica. P, As y Sb
7. Como lo menciona la ONU, la humanidad debe empezar a actuar unida y de
forma rápida si se quieren preservar los recursos disponibles en nuestro planeta. Empleando tu creatividad, debes proponer tres (3) acciones que se podrían hacer mitigar los daños ambientales.
8. ¿Cuál crees que es la acción humana más perjudicial para el planeta?
Explique:
9. Escribe con tus propias palabras qué aprendiste.
