ciencias naturales 7º

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Luis Flores Prado • José López Vivar • José Muñoz Reyes Rosa Roldán Jirón • Mario Toro Frederick

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Page 1: Ciencias naturales 7º

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011

EDICIÓN ESPECIAL PARA ELMINISTERIO DE EDUCACIÓNPROHIBIDA SU COMERCIALIZACIÓN

AÑO 2011

Luis Flores Prado • José López Vivar • José Muñoz ReyesRosa Roldán Jirón • Mario Toro Frederick

NATURALEZA 7AUTTX 23/6/10 17:55 Page 1

Page 2: Ciencias naturales 7º

Nombre:

Curso:

Escuela o Liceo:

INICIO 6/7/10 17:43 Página 1

Page 3: Ciencias naturales 7º

El material didáctico Ciencias Naturales 7°, para Séptimo Año deEducación Básica, es una obra colectiva, creada y diseñada por elDepartamento de Investigaciones Educativas de Editorial Santillana,bajo la dirección general de:

MANUEL JOSÉ ROJAS LEIVA

COORDINACIÓN DEL PROYECTO:EUGENIA ÁGUILA GARAY

COORDINACIÓN ÁREA CIENTÍFICA:MARISOL FLORES PRADO

EDICIÓN:KARLA MORALES AEDOSUSANA GUTIÉRREZ FABRES

AUTORES TEXTO PARA EL ESTUDIANTE:LUIS FLORES PRADOJOSÉ LÓPEZ VIVARJOSÉ MUÑOZ REYESROSA ROLDÁN JIRÓNMARIO TORO FREDERICK

REVISIÓN DE ESPECIALISTAS:CRISTIAN TORREALBA MUÑOZLUIS FLORES PRADOCHRISTIÁN FOLCH CANO

CORRECCIÓN DE ESTILO:ASTRID FERNÁNDEZ BRAVOISABEL SPOERER VARELA

DOCUMENTACIÓN:PAULINA NOVOA VENTURINOJUAN CARLOS REYES LLANOS

La realización gráfica ha sido efectuada bajo la dirección de:VERÓNICA ROJAS LUNA

COORDINACIÓN GRÁFICA:CARLOTA GODOY BUSTOS

COORDINACIÓN LICITACIÓN:XENIA VENEGAS ZEVALLOS

DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN:TZADDI CABELLO FUICARAÚL URBANO CORNEJO

ILUSTRACIONES:ANTONIO AHUMADA MORAALFREDO GALDAMES CIDRAÚL URBANO CORNEJOCARLOS URQUIZA MORENO

FOTOGRAFÍAS:CÉSAR VARGAS ULLOAARCHIVO SANTILLANA

CUBIERTA:XENIA VENEGAS ZEVALLOS

PRODUCCIÓN:GERMÁN URRUTIA GARÍN

Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del"Copyright", bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o

parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución en ejemplares de ella

mediante alquiler o préstamo público.

© 2009, by Santillana del Pacífico S.A. de EdicionesDr. Aníbal Ariztía 1444, Providencia, Santiago (Chile)

PRINTED IN CHILEImpreso en Chile por WorldColor Chile S.A.

ISBN: 978-956-15-1491-1 Inscripción N° 176.752

www.santillana.cl

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Page 4: Ciencias naturales 7º

LUIS FLORES PRADO

PROFESOR DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES, UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

DOCTOR EN CIENCIAS, MENCIÓN ECOLOGÍA Y BIOLOGÍA EVOLUTIVA, UNIVERSIDAD DE CHILE

JOSÉ LÓPEZ VIVAR

QUÍMICO FARMACÉUTICO, DOCTOR EN QUÍMICA,

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

JOSÉ MUÑOZ REYES

PROFESOR DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES,UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

ROSA ROLDÁN JIRÓN

PROFESORA DE BIOLOGÍA Y CIENCIAS NATURALES,UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

MARIO TORO FREDERICK

PROFESOR DE FÍSICA Y CIENCIAS NATURALES,UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN

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Page 5: Ciencias naturales 7º

4 Organización del texto

Páginas de inicio de unidad

Páginas introductorias

Páginas de desarrollo de contenidos

Desafío inicial Propone una actividad exploratoria,para que comiences a trabajar conlos contenidos de la unidad.

Red de conceptos Muestra un esquema conceptualcon los principales conceptos queaprenderás en la unidad.

¿Qué piensas tú?Se propone un tema relacionadocon el contenido de la unidad, paraque reflexiones y comentescon tu curso.

Título de la unidad

Navegaremos por…Muestra un listado con los grandestemas que aprenderás en la unidad.

Conversemos Se incluyen algunos temasrelacionados con el contenido de launidad, para que comentescon tu curso.

En esta unidad aprenderás a…Indica los aprendizajes que podráslograr a través del estudio de launidad.

HipertextoConjunto de actividadesmultimediales que te servirán paracomplementar, profundizar,sintetizar o ejercitar distintoscontenidos de la unidad.

Demuestro lo que sé…Incluye actividades que te permitendetectar cuánto conoces del tema.

Evaluando lo aprendidoAquí podrás realizar una evaluaciónde proceso, para conocer tu nivelde avance de los contenidosestudiados.

¿Cómo estuvo tu trabajo?Autoevaluación que te permitiráconocer el nivel de logro alcanzadoen los distintos temas estudiados.

Interpretando un experimentoSe exponen los antecedentes de unproblema científico a partir de loscuales podrás realizar el análisis delos resultados.

GlosarioEntrega definiciones de algunosconceptos desarrollados enlas páginas.

ConéctateSe sugiere una dirección web dondepuedes encontrar más informaciónrelacionada con el contenido de lapágina.

HipertextoActividad complementaria vinculadacon el contenido de la página, queencontrarás en internet.

El texto Ciencias Naturales 7º Educación Básica, se organiza en 5 unidades. A continuación tepresentamos los tipos de páginas y las secciones que encontrarás en cada unidad.

1

2

3

ORGANIZACIÓN del texto

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Page 6: Ciencias naturales 7º

5Organización del texto

Páginas de ampliación, trabajo científico y síntesis

Páginas de evaluación final

Taller científico Actividad experimental semiguiadaque deberás resolver, aplicando lasetapas del método científico.

¿Cómo trabajé?Preguntas que te permiten evaluarel desempeño en la actividadexperimental realizada.

Conociendo másEntrega información de interés paraque profundices y complementes elcontenido de la página.

Haciendo cienciaSe propone una actividadexperimental guiada, para querefuerces los procesos científicos.

Noticia científica Breve noticia de actualidadrelacionada con el contenido de launidad, que incluye preguntas paraque reflexiones junto a tuscompañeros y compañeras. Resumiendo

Se presenta una síntesis en unorganizador gráfico con loscontenidos tratados en la unidad.

Bitácora Se incluye nuevamente la secciónDemuestro lo que sé, para quedetectes cuánto aprendiste.

¿Qué aprendiste?Se proponen dos páginas paraevaluar tu aprendizaje al finalizar la unidad.

5

4

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Page 7: Ciencias naturales 7º

6 Indice

ÍNDICE

UNIDAD 1

Viviendo la adolescencia 8

Desafío inicial: ¿Qué factores determinan las etapas de desarrollo? 111. Etapas del desarrollo humano 122. Sistema reproductor humano 163. Hormonas sexuales 204. Ciclo menstrual 225. Desarrollo de la vida humana 246. Maternidad y paternidad responsables 287. Métodos anticonceptivos y planificación familiar 298. Enfermedades de transmisión sexual 309. Los riesgos de las drogas 34

Taller científico: ¿Cuánto crecemos? 38Noticia científica: Alerta: ¡cigarrillos y embarazo! 40Resumiendo 41Bitácora 42Mapa conceptual/¿Qué haces tú? 43¿Qué aprendiste? 44

UNIDAD 3

Transformaciones de la materia 78

Desafío inicial: ¿Qué es lo que no ves? 811. Todo lo que nos rodea es materia 822. Elementos y compuestos químicos 863. Elementos y compuestos de interés 904. Transformaciones de la materia 945. Ley de conservación de la masa 104

Taller científico: Corrosión de metales 106Noticia científica: Los cometas 108Resumiendo 109Bitácora 110Mapa conceptual/¿Qué haces tú? 111¿Qué aprendiste? 112

UNIDAD 4

Fuerza y movimiento 114

Desafío inicial: ¿Qué necesita un cuerpo para moverse? 1171. Un mundo lleno de fuerzas 1182. Tipos de fuerzas en la naturaleza 1263. Movimientos que se repiten 136

Taller científico: Oscilación de un péndulo 140Noticia científica: Simulan colisión de tres agujeros negros 142Resumiendo 143Bitácora 144Mapa conceptual/¿Qué haces tú? 145¿Qué aprendiste? 146

UNIDAD 2

Ciclos en la naturaleza 46

Desafío inicial: ¿Cómo aumenta la temperatura del planeta? 491. Materia, energía y vida 502. Los ciclos en la naturaleza 573. Alteraciones en los ciclos naturales 66

Taller científico: Nitrógeno en la naturaleza 70Noticia científica: Bloque de hielo se desprende en la Antártica 72Resumiendo 73Bitácora 74Mapa conceptual/¿Qué haces tú? 75¿Qué aprendiste? 76

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Page 8: Ciencias naturales 7º

7Indice

UNIDAD 5

La Tierra en el Universo 148

Desafío inicial: Las galaxias se mueven 1511. El Universo 1522. ¿Qué hay en el Universo? 1563. Nuestra galaxia, la Vía Láctea 1604. Distancias en el Universo 166

Taller científico: La expansión del Universo 170Noticia científica: La más lejana… 172Resumiendo 173Bitácora 174Mapa conceptual/¿Qué haces tú? 175¿Qué aprendiste? 176

ANEXOS

Solucionario 178¿Cómo aprendí? 182Tabla periódica de los elementos químicos 183Elementos y compuestos de interés 184Medidas astronómicas 186Trabajo en el laboratorio 187Bibliografía 190Agradecimientos 191

ÍCONOS

Junto a las actividades del texto encontrarás íconos que te ayudarán a entender mejor lo que tienes quehacer.

Evaluando lo aprendido

Analiza Trabaja con la información

Hipertextowww.santillanaenred.cl

INICIO 6/7/10 17:43 Página 7

Page 9: Ciencias naturales 7º

8 Unidad 1

1UNIDAD VIVIENDO LA ADOLESCENCIA

Navegaremos por...

• Etapas del desarrollo humano• Sistema reproductor humano• Hormonas sexuales• Ciclo menstrual• Desarrollo de la vida humana• Maternidad y paternidad

responsables• Métodos anticonceptivos• Enfermedades de transmisión

sexual• Los riesgos de las drogas

La sexualidad en el ser humano es mucho más que un fenómeno biológico; estáasociada a una serie de sentimientos y valores que varían entre una cultura yotra, pero que, en cualquier caso, involucra todos los aspectos de la persona.¿Crees que es importante conocer tu sexualidad?, ¿por qué?

ONVERSEMOSC

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Page 10: Ciencias naturales 7º

9Viviendo la adolescencia

En esta unidad aprenderás a…

Reconocer y valorar la pubertad y adolescencia como etapas del ciclo de la vida humanay diferenciarlas de otras etapas.Conocer, comparar e identificar las funciones de los sistemas reproductores.Explicar los efectos de las hormonas sexuales.Describir las etapas del ciclo menstrual femenino.Reconocer los rasgos biológicos de la concepción y del desarrollo embrionario durante el embarazo.Identificar algunos métodos de control de natalidad humana.Conocer las características de algunas enfermedades de transmisión sexual.Desarrollar una actitud crítica y responsable frente al consumo de drogas.

Demuestro lo que sé…

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

a. ¿En qué etapa de la vida están las personas de las fotografías?b. ¿Existen diferencias entre las personas? Nombra tres diferencias.c. ¿En qué se parecen? Nombra tres semejanzas.

2. Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas.

a. ¿En qué etapa de la vida te encuentras?b. ¿Qué está ocurriendo con tu cuerpo?c. ¿En qué se diferencian los hombres y mujeres de tu edad? Señala tres diferencias.

C

B

A

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Page 11: Ciencias naturales 7º

10 Unidad 1

Red de conceptos

En esta unidad relacionaremos varios conceptos que nos permitirán iniciar unacomprensión de la dimensión social y biológica de la adolescencia.

Continuamente podemos observar, a través de los medios de comunicación o inclusodirectamente, los efectos causados por las drogas, a nivel nacional y mundial. Nosdamos cuenta de que este problema afecta a todas las personas, sin distinguir raza,sexo, edad o clase social. Sin embargo, no nos detenemos a pensar cuán perjudicial espara nosotros y para nuestra sociedad. Además de alteraciones físicas que puedencausar, las drogas crean enormes trastornos en la personalidad de quienes las consumen y también pueden afectar directamente a quienes están en su entorno.

CCoommeennttaa ccoonn ttuu ccuurrssoo::

¿Crees que es importante informarse sobre los daños que provoca ladroga?, ¿por qué?¿Por qué las personas que se drogan pueden tener conflictos con quieneslos rodean?¿Por qué crees que las personas de tu edad o un poco mayores comienzana consumir drogas?, ¿cuál es el riesgo de esto?¿Qué harías como ciudadano para prevenir esta situación?

¿Qué piensas tú?

como

enfrenta

Riesgos

Drogas

Enfermedadesde transmisión

sexual

Sexualidad

manifiesta su

Aspectos

Psicológico

Biológico

Social

como el

en diferentes

Etapas de la vida

Niñez

Pubertad y adolescencia

Adultez

durante las

como la

SER HUMANO

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Page 12: Ciencias naturales 7º

11Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

Unos investigadores de animales encontraron que en un grupo de ciertas aves juveniles cuyos individuos eran de la misma edad y tamaño, había algunos que tenían las características propias de losindividuos de mayor edad: su cresta estaba bien desarrollada y ya estaban cantando como si fueranadultos. Pensaron, entonces, que se trataba de un caso de desarrollo sexual precoz (adelantado) ypara comprobarlo decidieron hacer las siguientes actividades:

Tomaron muestras de sangre de las aves juveniles que no habían desarrollado los rasgos adultos. Tomaron muestras de sangre de las aves juveniles que sí habían desarrollado los rasgos adultos. Analizaron ambas muestras y determinaron que en la sangre de las aves con desarrollo sexualprecoz había mayor concentración de un tipo de sustancia química A.

Las actividades anteriores los llevaron a pensar que el desarrollo sexual precoz de las aves se debía ala presencia de la sustancia química A en la sangre. Para comprobar esta idea, los científicos decidieron utilizar pollos y siguieron el siguiente procedimiento experimental:

Escogieron dos pollos machos hermanos. Solo a uno de estos pollos le inyectaron una dosis de la sustancia química A. Mantuvieron a ambos pollos durante 15 días en el mismo ambiente y les dieron el mismo tipo ycantidad de alimento y la misma cantidad de agua. La predicción que hicieron los científicos era que uno de los pollos no se desarrollaría sexualmentey el otro sí.

De acuerdo a esta lectura responde en tu cuaderno las siguientes preguntas.

1. ¿Qué efectos tiene la sustancia química A en las aves juveniles? 2. ¿Cómo se transporta esta sustancia en el cuerpo de las aves? 3. ¿Sobre qué órganos actúa esta sustancia química? 4. ¿Cuál es el problema de investigación? 5. ¿Cuál es la hipótesis de trabajo formulada por los científicos? 6. ¿Qué experimento realizaron para comprobar su

hipótesis? 7. ¿Cuáles fueron las condiciones que se mantuvieron

constantes en el experimento?, ¿cómo se llaman estas variables?

8. ¿Qué condiciones se modificaron en el experimento?,¿por qué?, ¿cómo se llaman estas variables?

9. De acuerdo al experimento realizado por los científicos, ¿qué resultados deberían obtener?

¿QUÉ FACTORES DETERMINAN LAS ETAPAS DE DESARROLLO?DESAFÍO inicial

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Page 13: Ciencias naturales 7º

12 Unidad 1

VVeejjeezz. Etapa que se inicia sobre los 65 años. Los ancianos pueden ser menosactivos físicamente, pero han adquirido muchos conocimientos y experiencias.Ellos, al igual que todas las personas, tienen necesidades que se deben satisfacer para vivir una vida sana y normal; estas son: seguridad, amor, afectoy de una vida con sentido, es decir, sentir que siempre se les necesita.

PPuubbeerrttaadd yy aaddoolleesscceenncciiaa. Abarca aproximadamente desde los 12 hasta los 18 años. La adolescencia comienza con la pubertad donde se experimentancambios físicos, hormonales, sexuales y cambia la manera de relacionarse conlos demás. Los adolescentes tienen la capacidad biológica de reproducirse,pero aún no cuentan con la madurez psicológica para tener hijos.

1. ETAPAS DEL DESARROLLO HUMANO

Si miras fotografías de cuando eras más chico o chica, podrás ver que estás cambiando.Ahora tu rostro es diferente, tu cuerpo está experimentando cambios, tienes tugrupo de amigos y amigas con los cuales te identificas y eres capaz de tomar tuspropias decisiones.

En el transcurso de la vida, los seres humanos pasamos por distintas etapas de desarrollo, que se distinguen por los cambios biológicos, psicológicos y sociales queexperimentamos.

Es muy difícil establecer cuándo comienza y cuándo termina una etapa, ya que,aunque existen aspectos comunes, cada una tiene su propio ritmo de avance. El desarrollo humano parte desde el momento de la fecundación, etapa denominadadesarrollo embrionario.

NNiiññeezz. Comprende desde el nacimiento hasta los 10 años, aproximadamente.El niño se desarrolla de manera extraordinaria, aprende a caminar de maneracoordinada, hasta llegar a correr y saltar; aprende a comunicarse emitiendosonidos hasta adquirir un lenguaje completo; adquiere conciencia de sí mismoy del mundo que lo rodea.

AAdduulltteezz. Esta etapa se inicia alrededor de los 20 años y comprende las subetapas: adulto joven, adulto maduro y adulto mayor. Las personas adultas logran su madurez corporal y psicológica, por lo que alcanzan lascondiciones necesarias para tener hijos y formar una familia. También sepresentan las responsabilidades laborales.

GLOSARIO

Cambios biológicos:cambios físicos; cambianlas características delcuerpo.Cambios psicológicos:cambios en la forma depensar y aprender.Cambios sociales:cambios en la forma derelacionarse con lasdemás personas.

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Page 14: Ciencias naturales 7º

Niñez Adolescencia Adultez VejezLos aspectos por losque se expresa la sexualidad aún no alcanzan su máximodesarrollo. A los niños yniñas les gusta jugar; soncuriosos y están habitualmente aprendiendo cosasnuevas. Despliegan granactividad física y manifiestan la necesidadde dar y recibir afecto.¿A qué te gustaba jugarcuando eras niño o niña?

Los adolescentes prefieren estar con sugrupo de pares, compartir con ellosdiversas actividades, ytambién comienzan arelacionarse sentimentalmente.Biológicamente su sistema reproductor sedesarrolla completamentey es apto, solo funcionalmente, para concebir un hijo. ¿Porqué son importantes tus amigas y amigos?

Los adultos son capacesde entender cosas más complejas que los niños yadolescentes, porque handesarrollado el aspecto psicológico. Generalmente,los adultos establecen relaciones afectivas másduraderas que los adolescentes y están encondiciones (biológicas y psicológicas) para formaruna familia con hijos.¿Cuántos hijos te gustaríatener cuando seas grande?

Las funciones del cuerposufren cambios, en elcaso de la mujer, ya noes posible concebir hijos,pues se dejan de producir las células sexuales; en el caso delos hombres, comienza un descenso en la secreción de la hormonasexual masculina. Cuandote imaginas viejito o viejita, ¿te gustaría tener pareja?

13Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

Manifestaciones de la sexualidad

Desde que se forma la primera célula de un nuevo ser humano queda definido susexo, es decir, si el bebé en formación es hombre o mujer. Posteriormente,comienza a desarrollarse la identidad sexual, es decir, las características propias deser hombre o ser mujer. La sexualidad se relaciona con nuestro sexo y con laidentidad sexual, pero es mucho más compleja y se expresa a través de todos losaspectos humanos, cualquiera sea su etapa de desarrollo. Estos aspectos son:

Aspecto biológico, incluye las características del cuerpo y su funcionamiento, referido, principalmente, a la anatomía y función del sistema reproductivo.

Aspecto psicológico, involucra el pensamiento y las ideas, las capacidades del intelecto y las características de la personalidad.

Aspecto afectivo, abarca sentimientos y emociones que se manifiestan en diferentes contextos de la vida y en la relación con las personas y el ambiente.

Aspecto social, tiene que ver con la forma en que aprendemos a iniciar y mantener relaciones con las personas y con nuestro ambiente en general.

Aspecto ético, está muy relacionado con los valores que los individuos internalizan con la ayuda de otras personas, generalmente la familia.

Aspectos de la sexualidad humana

CCoonnééccttaatteeIngresa a la páginahttp://www.infojoven.cl, haz clic en ellink “Sexualidad”, yresponde: ¿qué es laidentidad sexual?,¿cuándo se inicia?,¿qué factores incidenen el desarrollo de la identidad sexual?

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Page 15: Ciencias naturales 7º

14 Unidad 1

Pubertad y adolescencia

Si comparas la etapa en que eras niño o niña, por ejemplo a los seis años, concomo eres ahora, podrás notar una variedad de cambios. En los primeros años deescuela, tu vida giraba, básicamente, en torno al juego: corrías, saltabas y trepabasárboles. Hoy vives de manera diferente, tienes tu grupo de amigos y amigas conlos que realizas diferentes actividades y eres capaz de concentrarte por períodosmás largos.

Tu comportamiento ha cambiado y también has notado lo distinto que te ves físicamente; hoy ya eres un adolescente.

La adolescencia es un período de la vida del ser humano que se inicia con lapubertad, e incluye una maduración sexual y también una maduración psicológicay emocional que lo preparan para la vida adulta.

Los seres humanos experimentamos cambios durante toda la vida. Desde elmomento del nacimiento, el tipo de gónadas presentes en un individuo determinan las características sexuales primarias que permiten distinguir biológicamente al hombre de la mujer.

Sin embargo, es durante la pubertad cuando los cambios son más notorios. Hay cambios corporales que ocurren en ambos sexos, como el aumento de la estatura, el crecimiento de los órganos genitales y la aparición de acné. Noobstante, es en este período que la sexualidad se expresa por medio de la aparición de las características sexuales secundarias que se definen como cambios corporales no directamente relacionados con la reprodución, quedistinguen a hombres y a mujeres. La edad en que se producen estos cambiosvaría según cada persona, pero, regularmente, ocurren alrededor de los 11-12años en niñas y los 13-14 años en los niños.

Conozcamos las principales características sexuales secundarias en la mujer y en elhombre:

• Desarrolloy crecimientode las glándulas mamarias.

• Ensanchamiento de las caderas.

• Crecimiento de vello en las axilas y pubis.

• Desarrollo de los músculos.

• Crecimiento de vello en el cuerpo, especialmente en la cara, pubis y axilas.

• Cambio en la voz; se hace más grave.

MMuujjeerreess HHoommbbrreess

GLOSARIO

Pubertad: momento enque comienza la maduración sexual.Gónadas: órganos delsistema reproductordonde se forman losgametos.Gametos: células sexuales; ovocitos en las mujeres y espermatozoides en loshombres.

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Page 16: Ciencias naturales 7º

15Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

1. Copia el siguiente cuadro en tu cuaderno y anota tres características de cada etapa del desarrollohumano:

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

2. Para cada frase, escribe en tu cuaderno si se trata de un aspecto biológico (B), psicológico (P),afectivo (A), social (S) o ético (E).

El desarrollo de las mamas en la mujer tiene una función reproductiva.

La forma de comportarse y de razonar es una característica propia de cada persona.

Demostrar nuestros sentimientos a los demás nos hace mejores personas.

Es correcto afirmar que existe respeto entre los miembros de una pareja.

Hay personas a las que les cuesta relacionarse con los demás.

3. Clasifica los siguientes cambios que se producen en la pubertad, según corresponda, en masculinos, femeninos o de ambos sexos:

Revisa cada respuesta de las actividades 1, 2 y 3.

Si lograste distinguir las características de las etapas del desarrollo humano, en la actividad 1, ¡excelente! De lo contrario, vuelve a leer la página 12.Si identificaste las características de los aspectos en que se desarrolla la sexualidad, en la actividad 2, ¡felicitaciones! Si cometiste algún error, repasa la página 13.Si lograste clasificar los cambios de la pubertad, de la actividad 3, ¡vas muy bien! De lo contrario,vuelve a revisar la página 14.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

a. Desarrollo de vello facial (bigote y barba).b. Aparición de vello púbico.c. Aumento de la estatura.d. Ensanchamiento de las caderas.e. Cambio de la voz (se hace más grave).f. Crecimiento de los órganos genitales.

g. Desarrollo de la musculatura.h. Aparición de acné (espinillas).i. Crecimiento de vello axilar.j. Desarrollo de las mamas.k. Distribución de grasa en caderas y muslos.

Etapa de la vida Características

Niñez

Pubertad y adolescencia

Adultez

Vejez Copia en tu cuaderno

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Page 17: Ciencias naturales 7º

16 Unidad 1

2. SISTEMA REPRODUCTOR HUMANO

Los seres humanos, al igual que muchos otros organismos muy diversos, nosreproducimos sexualmente. Para cumplir con la función reproductiva existenórganos especializados, que en conjunto constituyen el sistema reproductor

humano.

Sistema reproductor femeninoOvarios

Son las gónadas femeninas;están ubicados a cada lado delútero, tienen el tamaño yforma de una almendra. Enellos se producen las hormonas sexuales femeninasy se forman los gametosfemeninos, llamados ovocitos.

Útero

Es un órgano interno muscularhueco que se ubica en lapelvis femenina. Presenta trescapas, la interna es elendometrio, la intermediaestá formada por músculo lisoy la externa por un tejidoelástico. Mide 5 cm de anchoy 7 cm de largo. En él sedesarrolla el embrión durantetodo el embarazo hasta elnacimiento.

Vagina

Es un conducto muscular yelástico que comunica al úterocon el exterior, a través de unaabertura llamada orificio

vaginal. Recibe el semendurante la relación sexual y através de ella sale el bebé haciael exterior durante el parto.Mide aproximadamente 9 cm.

Oviductos

Son dos conductos queconectan los ovarios y elútero. El ovocito sale desdelos ovarios y es en los oviductos donde ocurrirá lafecundación y ellos conduciránel ovocito fecundado hasta elútero.

Vulva

Corresponde a los órganosexternos femeninos. Está formada por: el monte de

Venus, labios mayores, labios

menores, clítoris, meato

uretral, orificio vaginal y elhimen.

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Page 18: Ciencias naturales 7º

17Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

Sistema reproductor masculino

Pene

Es un órgano ubicadofuera de la cavidadabdominal, recubiertopor un pliegue de pielllamado prepucio; suextremo final recibe elnombre de glande. Sufunción es depositar elsemen en el interiorde la vagina.

Uretra

Es un conducto quemide entre 15 y 20 cmde largo en el adulto; seextiende a lo largo delpene. Conduce y expulsa el semen y laorina.

Testículos

Son las gónadas masculinas; se ubicanfuera de la cavidad abdominal, protegidospor una “bolsa” de piel, el escroto. Enellos se produce la hormona sexual masculina y se forman los gametos masculinos, llamados espermatozoides.

Epidídimo

Es un tubo muy enrollado,situado encima de cadatestículo. En él se almacenan ymaduran los espermatozoides,adquiriendo movilidad y suestructura definitiva.

Conductos deferentes

Son dos conductos quecumplen la función de transportar los espermatozoides, desde cadatestículo hacia la uretra.

Próstata

Es una glándula que produce unasecreción alcalina que permite alos espermatozoides sobrevivir enel ambiente ligeramente ácidode la vagina.

Vesículas seminales

Son dos glándulas, ubicadasdetrás de la vejiga, que producen y secretan líquidoseminal, el cual sirve de alimento y transporte a losespermatozoides.

GLOSARIO

Semen: líquido espesoy blanquecino, formadopor los espermatozoidesy por las secreciones delas vesículas seminales yla próstata.

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Page 19: Ciencias naturales 7º

18 Unidad 1

Gametos femeninos y masculinos

Los gametos son células especializadas para la reproducción. En las mujeres sellaman ovocitos y se producen en las gónadas femeninas, los ovarios; en loshombres se llaman espermatozoides y se producen en las gónadas masculinas,los testículos.

¿En qué etapa de la vida se producen los gametos?

La formación de ovocitos en las mujeres comienza en la vida intrauterina, es decir,antes de nacer. En los ovarios de una niña recién nacida hay alrededor de un millón de folículos que contienen ovocitos inmaduros. De estos, solo unos 300a 350 llegarán a ser folículos maduros en la vida adulta de la mujer.

En cambio, en los hombres la formación de espermatozoides comienza en lapubertad y se extiende permanentemente hasta la adultez mayor.

Comparemos ambos gametos:

Es una célula de mayor tamaño queel espermatozoide y es inmóvil; sedesplaza dentro de los oviductospor la acción de cilios que seencuentran en ellos. Contiene también gran cantidad de sustanciasnutritivas. ¿Para qué crees que seránusadas estas sustancias nutritivas?

Es mucho más pequeño que el ovocito, tiene una cabeza pequeña,donde se aloja el núcleo; un cuello,que tiene una estructura productorade energía; y una cola, que le permiteuna gran movilidad. ¿Para qué le sirvela energía a los espermatozoides?

El ovocito

El espermatozoide

GLOSARIO

Folículo: vesícula formada por células foliculares; en su interiorcontiene al ovocito.

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Page 20: Ciencias naturales 7º

19Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

Bolsa de piel que rodea y protege los testículos.

Conducto deferente

Fabrican ovocitos y hormonas sexuales.

Deposita el semen en la vagina. Estructura masculina.

Próstata

Testículos

Comunican los ovarios con el útero.

Útero

Vagina

Secretan líquido seminal que sirve de alimentoy transporte a los espermatozoides.

2. Observa las imágenes y responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.

a. ¿Qué célula observas en la imagen A? Indica sus características.b. ¿Qué células observas en la imagen B? Descríbelas.

1. Copia y completa el siguiente cuadro en tu cuaderno.

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

Si completaste correctamente el cuadro de la actividad 1, ¡felicitaciones! Si fallaste en alguna,repasa las páginas 16 y 17.Si lograste identificar y describir las imágenes de la actividad 2, ¡excelente! Si tuviste errores,revisa la página 18.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

Estructura Estructura femenina omasculinaFunción

A B

U1 CNAT7 6/7/10 16:42 Página 19

Page 21: Ciencias naturales 7º

20 Unidad 1

3. HORMONAS SEXUALES

El crecimiento y maduración de los órganos en el cuerpo humano están condicionados por varias hormonas. Las hormonas son sustancias químicas, fabricadas en las glándulas endocrinas, y son transportadas por la sangre a diferentes regiones del cuerpo donde cumplen una función específica.

Las hormonas sexuales son las que determinan el desarrollo y la maduración sexual. Son producidas en los testículos y ovarios. Su síntesis y liberación estáncontroladas por la hipófisis. La hipófisis es una glándula que se encuentra en labase del cerebro; está dividida en dos regiones: la región anterior o adenohipófisis

y la región posterior o neurohipófisis.

Durante la pubertad, la adenohipófisis se activa produciendo la hormona folículo

estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH), las que viajan por la sangre hastalos ovarios o los testículos. Al llegar estas hormonas a los órganos, estimulan la producción de las hormonas sexuales, responsables de los cambios corporales. Estashormonas son: estrógenos y progesterona en la mujer, y testosterona en el hombre.

Adenohipófisis HormonasFSH y LH Ovarios

EstrógenosDistintasregiones

corporales

Característicassexuales

secundarias

Progesterona Sistemareproductor

Preparacióndel útero

para un posibleembarazo omenstruación

Producciónde ovocitosy ovulación

Adenohipófisis HormonasFSH y LH

TestículosDistintasregiones

corporales

Característicassexuales

secundariasTestosterona

Producción deespermatozoides

Acción de las hormonas sexuales femeninas

Acción de las hormonas sexuales masculinas

GLOSARIO

Glándula endocrina:órgano que contiene células secretoras, quesintetizan y liberan hormonas que sevierten directamente a lasangre.

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Page 22: Ciencias naturales 7º

21Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

INTERPRETANDO un experimento

Análisis experimental

1. De acuerdo al gráfico N° 1, ¿cuántos períodos de crecimiento rápido se distinguen en ambos sexos?2. ¿En qué etapa de la vida se produce un mayor crecimiento, en ambos sexos?3. De acuerdo a los gráficos N° 2 y N° 3, ¿en qué rango de edad influyen, en el aumento de talla, tanto

la hormona del crecimiento como las hormonas sexuales?

HORMONAS Y CRECIMIENTOObservaciónEn el ser humano el crecimiento no se mantiene constante durante toda la vida y tampoco se manifiesta con la misma rapidez. Se ha demostrado que el cuerpo secreta hormonas que posibilitan einfluyen en el crecimiento, como ciertas hormonas sexuales y la llamada hormona del crecimiento.

Problema científico¿Qué relación existe entre la velocidad del crecimiento humano y las hormonas relacionadas con elcrecimiento?

HipótesisLa relación que existe entre la velocidad de crecimiento del ser humano y la producción de hormonadel crecimiento y hormonas sexuales son directamente proporcionales a través del tiempo (edad).

Método experimentala. Se seleccionó un número representativo de mujeres y hombres de 20 años de edad, para estudiar,

a través del registro médico de cada persona, cómo ha variado su estatura desde el nacimiento.b. Se calculó la variación de la estatura por unidad de tiempo, es decir, la velocidad de crecimiento en

centímetros por año.c. Se determinó la contribución de la hormona del crecimiento y de algunas hormonas sexuales en el

crecimiento de las personas.

Resultados

Fuen

te: F

isiol

ogía

Méd

ica,

Gan

ong,

199

6.

U1 CNAT7 6/7/10 16:42 Página 21

Page 23: Ciencias naturales 7º

22 Unidad 1

4. CICLO MENSTRUAL

En todas las mujeres, desde la pubertad hasta los 45 años, aproximadamente, seproducen cambios periódicos en el ovario y en el útero; a este conjunto de cambios se le denomina ciclo menstrual. Durante este proceso se liberan célulasreproductoras femeninas u ovocitos y se prepara el útero para una posible fecundación y embarazo. Veamos la relación que existe entre los cambios hormonales, en el desarrollo de los folículos y en el endometrio, durante las etapas del ciclo.

El ciclo:

• Dura alrededor de 28 días; sin embargo, en algunasmujeres puede ser más largo o más corto. El día quecomienza la menstruación (hemorragia que duraentre 3 y 5 días) corresponde al primer día del ciclomenstrual.

• La secreción de la hormona FSH provoca la maduración de un folículo y del ovocito en su interior, y la producción de estrógenos en los ovarios, haciendo que aumente el grosor delendometrio, el cual se prepara para recibir al posibleovocito fecundado. Esta etapa se llama preovulatoria.Si la etapa preovulatoria se alarga o se acorta, el ciclode la mujer será, a su vez, más largo o más corto; esdecir, en cada caso, la ovulación ocurriría después oantes del día 14 respectivamente.

• Hacia la mitad del ciclo, los niveles de estrógenos seelevan hasta alcanzar su máximo; esto provoca unamayor secreción de la hormona LH. Los altos nivelesde estrógeno y LH provocan la ovulación, proceso

GLOSARIO

Fecundación: unión delgameto femenino y masculino, lo que dalugar a una nueva célula. Período fértil: períodoen que el ovocito puedeser fecundado por unespermatozoide y generar un cigoto.

de liberación de un ovocito desde uno de los ovarios hacia el oviducto. En el ovario, el folículo maduro que liberó al ovocito se transforma en el cuerpo lúteo. En cada ciclo menstrual de una mujer, el día en que ocurrela ovulación es el más fértil, es decir, más probabilidades tiene de concebir un hijo.

• En la etapa postovulatoria los niveles de progesterona aumentan considerablemente, debido a que empieza a ser secretada por el cuerpo lúteo. Esto estimula el desarrollo del endometrio, el cual sigue aumentando de grosor.

• Si el ovocito no es fecundado, el cuerpo lúteo degenera y disminuyen los niveles de FSH y LH, y se desprende parte del endometrio, aproximadamente catorce días después de la ovulación. La expulsión del endometrio provoca la menstruación, lo cual marca el inicio de un nuevo ciclo.

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Page 24: Ciencias naturales 7º

23Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

1. Observa el siguiente calendario y responde las preguntas en tu cuaderno.

Si el ciclo menstrual de una mujer se inicia el 10 de abril y su ciclo es de 28 días.

a. ¿Qué día ocurrirá la ovulación?b. Sabiendo que el ovocito mantiene su capacidad reproductora durante 24 horas y que el

espermatozoide puede vivir unos tres días en el interior del aparato reproductor femenino, ¿cuál seráel período fértil de la mujer?, ¿qué días podría quedar embarazada?

c. Responde nuevamente las preguntas a y b, pero ahora considerando que el ciclo es de 32 días. Vuelvea responder las preguntas considerando un ciclo de 26 días.

2. Analiza el siguiente esquema y luego responde en tu cuaderno.

a. ¿Qué funciones cumplen las hormonas producidas por la adenohipófisis?b. ¿Qué efecto tiene la FSH en los hombres y en mujeres? c. ¿Qué efecto tiene la LH en hombres y en mujeres? d. ¿Qué pasaría en el cuerpo de una niña de 4 años si a esa edad se activara la adenohipófisis? e. ¿Cómo sería el cuerpo de un hombre de 30 años si no se hubiera activado la adenohipófisis?

produciendo

actúa sobre

ovarios testículos

ovulación testosterona

produciendo

Analiza

Adenohipófisis

FSH LH

1 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12 13 14

15 16 17 18 19 20 2122 23 24 25 26 27 2829 30

ABRIL

1 2 3 4 56 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18 1920 21 22 23 24 25 2627 28 29 30 31

MAYO

produce

produciendo

actúa sobre

ovarios testículos

ovocito espermatozoides

completando lamaduración del

• Si el ovocito es fecundado, se produce el embarazo y el ciclo menstrual se detiene hasta que finalice la gestación. La secreción de progesterona se mantienegracias a que la placenta libera una hormona, la Gonadotrofina CoriónicaHumana (HCG), que estimula durante tres meses al cuerpo lúteo. Pasado esteperíodo, la placenta produce progesterona que sigue manteniendo alendometrio.

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Page 25: Ciencias naturales 7º

24 Unidad 1

5. DESARROLLO DE LA VIDA HUMANA

Nuestra vida comenzó siendo una única célula. Pero ¿cómo llegamos a convertirnos en una persona formada por millones de células?

La fecundación corresponde al proceso a través del cual un espermatozoidey un ovocito se fusionan, dando origen al cigoto. La fecundación se lleva acabo en el interior del sistema reproductor femenino.

¿Cómo es posible la fecundación?

Durante el acto sexual o copulación, el pene del hombre se introduceen la vagina de la mujer. Luego ocurre la eyaculación, que es la salida delsemen, líquido que contiene los espermatozoides.

Los espermatozoides liberados avanzan desde el útero hacia los oviductos. Cuando llegan al tercio final, solo uno de ellos ingresa al ovocito, fecundándolo. A partir de la unión de ambas células se originauna nueva, llamada cigoto, que por medio de múltiples divisiones celularesforma el embrión, que inicia su camino de descenso hacia el útero.

Aproximadamente en el séptimo día, ocurrida la fecundación, se produce laimplantación, proceso en que el embrión se une a la pared del útero. Una vez enel útero, el nuevo ser debe nutrirse y protegerse de golpes e infecciones. Para estose desarrollan estructuras especializadas en las funciones de protección llamadasanexos embrionarios.

Feto

Amnios

Vasos sanguíneosde la madreVasos sanguíneos

del feto

Cordón umbilicalPlacenta

Pareddel útero

Dos arterias y una venadel cordón umbilical

Placenta Amnios Cordón umbilicalComunica al feto con su madre; permite el intercambio de sustanciasnutritivas, desechos y gases; elaborahormonas como la progesterona quemantiene el embarazo.

Es un saco que envuelve al feto y está lleno de líquido amniótico, en el cual el feto flota. Esta estructura lo protege de golpes einfecciones.

Estructura que comunica la placenta y el feto. Permite el flujode nutrientes y oxígeno entre elbebé y la placenta.

OviductoFecundación

Embrión

Ovario

Implantación

Útero

Ovocito

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Page 26: Ciencias naturales 7º

25Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

Fases del embarazo

El embarazo tiene una duración promedio de 280 días o cuarenta semanas, contadas desde la última menstruación de la madre hasta el nacimiento del bebé.

Durante el tiempo comprendido entre la fecundación y el nacimiento, ocurre eldesarrollo humano intrauterino, llamado así porque ocurre en el interior del sistemareproductor femenino.

Conozcamos los cambios más importantes que ocurren durante el embarazo.

Primer trimestre

Al final del primer mes el embrión mide alrededor de1 cm, su corazón late, se comienzan a formar los brazos y las piernas y se desarrollan la mayoría de losórganos. Al finalizar el segundo mes el embrióncomienza a llamarse feto y mide unos 3 cm.Terminando el tercer mes, todos los órganos estánformados; incluso es posible reconocer el sexo delfeto, debido a que su sistema reproductor ya se ha desarrollado. Su tamaño es de unos 11 cm.

Segundo trimestre Los sistemas circulatorio y nervioso terminan su maduración. Aumentan los movimientos del feto, losque pueden ser percibidos por la madre. Al final delsexto mes, el feto ya mide alrededor de 35 cm.

Tercer trimestre Se produce la maduración del sistema respiratorio.Durante esta etapa el feto crece hasta alcanzar unos50 cm y aumenta de peso rápidamente, abre los ojos,escucha sonidos, se mueve cada vez másy cambia su postura, preparándose así para nacer.

Durante el período de embarazo la madre necesita un ambiente tranquilo, protección y amor.

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Page 27: Ciencias naturales 7º

26 Unidad 1

Parto

Al final del embarazo se desencadenan una seriede cambios hormonales en el cuerpo de lamadre, que señalan que el período de desarrollointrauterino ha concluido y que el nuevo ser estáen condiciones de abandonar el útero materno ycontinuar su desarrollo fuera de él.

El parto es el proceso por el cual el feto sale delútero materno al exterior.

El parto se inicia cuando las paredes del úterocomienzan a contraerse y el cuello del útero sedilata. A medida que transcurren las horas, lascontracciones aumentan en frecuencia e intensidad.

Como consecuencia de las contracciones, el feto sale hacia el exterior a través dela vagina; este momento corresponde al nacimiento. Las contracciones del úterocontinúan después del nacimiento, hasta expulsar completamente la placenta,proceso conocido como alumbramiento.

Lactancia materna

La nutrición del recién nacido constituye un gran desafío y responsabilidad para los padres, pues de ella depende en granmedida el desarrollo sano que permite el crecimiento, una vidasaludable y, en definitiva, el bienestar del bebé.

Durante los primeros meses de vida, los mamíferos, como el ser humano,se alimentan de leche producida por la madre. La lactancia materna no

solo constituye una forma de alimentación, sino que también una forma deestrechar el vínculo entre el hijo y la madre.

Al nacer un bebé mideaproximadamente 50 cmy pesa alrededor de 3 kg.

El parto y la lactancia materna son dos procesos mediados por acción hormonal. Al final del embarazo el cuerpo de la madre comienza a secretaruna hormona importante, la oxitocina. Esta hormona provoca las contracciones uterinas, señal que indica que el bebé está a punto de nacer.Después del nacimiento, la hormona prolactina induce la producción deleche materna en las glándulas mamarias.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

La leche materna contienetodos los nutrientes que elbebé requiere en susprimeros meses luego denacer y anticuerpos que lo defienden de algunasenfermedades.

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Page 28: Ciencias naturales 7º

27Viviendo la adolescencia

1. Lee cada afirmación y responde en tu cuaderno con una V si es verdadera o F si es falsa. Justificaaquellas que sean falsas.

a. ____ La fecundación humana ocurre externamente.

b. ____ El cigoto se forma por la unión de un espermatozoide y un ovocito.

c. ____ La unión entre un ovocito y un espermatozoide se lleva a cabo en el útero.

d. ____ La implantación del embrión ocurre aproximadamente al séptimo día después de la fecundación.

e. ____ Ocurrida la fecundación, se forma una nueva célula llamada embrión.

Revisa cada respuesta a las preguntas de las actividades 1, 2, 3 y 4.

Si identificaste las oraciones verdaderas y falsas de la actividad 1, ¡excelente! Si tuviste errores,revisa la página 24.Si relacionaste cada concepto con su función, ¡felicitaciones! De lo contrario, vuelve a reforzar elcontenido de la página 24. Si realizaste correctamente el esquema en la actividad 3, ¡muy bien! De lo contrario, repasa lapágina 25.Si completaste las oraciones de la actividad 4, ¡felicitaciones! Si fallaste en alguna, repasa la página 26.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

2. Copia en tu cuaderno los siguientes conceptos y relaciona cada uno de ellos con su función.

a. Amnios intercambio de nutrientes y desechos.b. Placenta comunica la placenta y el feto.c. Cordón umbilical saco que protege de golpes.

3. Realiza un esquema que resuma los cambios que ocurren en el feto durante el período deembarazo.

4. Copia en tu cuaderno las siguientes oraciones y completa con las palabras que faltan para darlesentido.

a. El … es el proceso en que el feto sale del … al exterior.

b. La señal que indica que va a ocurrir el parto son las …, que son provocadas por una hormona, llamada … .

c. Durante los primeros meses, el bebé se alimenta principalmente de …, la cual se producegracias a la acción de la hormona … .

UNIDAD 1

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Page 29: Ciencias naturales 7º

28 Unidad 1

6. MATERNIDAD Y PATERNIDAD RESPONSABLES

En el proceso de crecimiento y maduración, los seres humanos se relacionan, se comunican y se apoyan para convertir los proyectos

personales en proyectos comunes. En el proceso de elección de unapareja definitiva o matrimonio, cada persona elige libremente a otro,basándose en el amor mutuo y en la seguridad de compartir unavida en común. De esta relación se conciben hijos y se engendra la vida.

Ser padres es un proceso consciente y responsable, lo que implicavelar por el desarrollo integral de los hijos, proporcionarles el cuidado de

la salud, formación, educación y afecto, de modo que los hijos se integren ala sociedad como adultos sanos.

Durante el embarazo, período que se extiende desde la fecundación hasta el nacimiento, el feto requiere nutrientes y oxígeno que la madre le entrega a travésde la placenta, para lo cual la madre necesita alimentarse muy bien. Además, lamujer embarazada requiere vivir su embarazo en un ambiente de tranquilidad, protección y amor.

¿Qué son los roles sexuales?

Hombres y mujeres asumen roles sexuales diferentes en losaspectos relacionados con la reproducción, pues estos rolesderivan de las diferencias fisiológicas entre ambos sexos.Por ejemplo, la gestación de un bebé y el amamantamientosolo pueden ser roles femeninos. Sin embargo, todas lasdemás tareas pueden ser asumidas por personas de ambossexos.

Los padres y los hermanos tambiénpueden comprometersecon las labores propiasdel cuidado del reciénnacido y colaborar en lastareas domésticas.

En sociedades como las europeas cada día hay menos diferencias entre rolesfemeninos y masculinos. En nuestro país aún persisten, pero paulatinamentese ha ido mejorando en este aspecto: hoy podemos encontrar mujeresbomberos, ejecutivas financieras o conductoras de camiones, y vemos quemuchos hombres cuidan de sus hijos y realizan tareas domésticas con lamisma dedicación que las mujeres. ¿Cómo cooperas tú con las laboresdomésticas en tu casa?

CCoonnvveerrsseemmooss

Ser padres es uno de lospasos más importantesen la vida de las personas. Pero la paternidad es difícil ysupone una gran responsabilidad.

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Page 30: Ciencias naturales 7º

29Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

7. MÉTODOS ANTICONCEPTIVOSY PLANIFICACIÓN FAMILIAR

Desde la pubertad, tanto las niñas como los niños tienen la posibilidad biológica de ser padres. Sin embargo, la madurez psicológica para vivir de buena forma este proceso se alcanzamuchos años después. La decisión, por parte de una pareja, de tener un hijo es muy importante, y se debe tomar de una manera responsable.

Los métodos anticonceptivos

permiten la regulación de la natalidad.Estos métodos son técnicas que sirven para evitar el embarazo yalgunos de estos previenen el contagio de enfermedades de

transmisión sexual (ETS).

Existe una amplia variedad de métodos anticonceptivos. A continuación se indican las características de algunos de ellos.

Preservativos.

DIU (dispositivo intrauterino).

Píldora anticonceptiva.

Métodos Descripción Eficacia, ventajas e inconvenientes

NATURALES Se basan en evitar la relación sexual durante el período fértil.

Ritmo calendarioConsiste en calcular el período fértil, considerando la duración del ciclo menstrual. • Poco eficaces.

• No previene el contagio de ETS.Método de Billings

Considera las características del moco cervical.

ARTIFICIALES Actúan como barrera ante los espermatozoides o alteran el ciclo menstrual.

Preservativo o

condón

Delgada funda de látex que se coloca en elpene y recoge el semen.

• Usado correctamente tiene una altaeficacia.

• Ayuda a prevenir las ETS.

DIU

(dispositivo intrauterino)

Dispositivo de metal y plástico, con forma deespiral o de T, que se introduce en la pareddel útero (debe hacerlo un profesional de lasalud) e impide la fecundación.

• Eficacia alta. • No previene el contagio de ETS.

Píldora

anticonceptiva

Pastillas de naturaleza hormonal que impiden la ovulación.

• Eficacia muy alta. • No previene el contagio de ETS.

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Page 31: Ciencias naturales 7º

30 Unidad 1

Enfermedad de

transmisión sexual

Organismo

que la produce

Descripción

de la enfermedad

SífilisBacteria: Treponema pallidum.

Aparecen lesiones en los órganosgenitales, e inflamación generalizadaen la zona. La bacteria puede invadirotros órganos y provocar daño en elsistema nervioso y cardiovascular.

GonorreaBacteria: Neisseria gonorroheae.

Se presenta mucho dolor al orinar einflamación de los órganos genitales,los cuales secretan pus. En un estadomás avanzado provoca esterilidad.

Herpes genitalVirus del herpes simple tipo 2 (VHS-2).

Aparición de ampollas dolorosas, queen hombres brotan en el pene y enlas mujeres en la vulva o en la vagina.

Verrugas

genitales

Virus del papilomahumano o papilomavirus (VPH).

Aparecen protuberancias blandas,rojizas en los órganos genitales. En lasmujeres, el virus puede infectar elcuello del útero, provocando cáncercervical (cáncer del cuello uterino).

Sida (síndrome de

inmunodeficiencia

adquirida)

Virus de la inmunodeficienciahumana (VIH).

Afecta al sistema inmunológico

(que defiende al organismo contrainfecciones), disminuyendo la capacidad de defensa frente a otrosagentes infecciosos.

8. ENFERMEDADES DE TRANSMISIÓN SEXUAL

Las enfermedades de transmisión sexual (ETS) son enfermedades infecciosasprovocadas por bacterias, virus, hongos o protozoos, cuya principal vía de contagio son las relaciones sexuales entre una persona enferma y otra sana.

Conozcamos algunas de estas enfermedades:

Las ETS se pueden prevenir. Debido a que el contacto sexual es la principal vía detransmisión, la mejor forma de prevenir el contagio es la abstinencia sexual o, en casocontrario, mantener una pareja sexual única, y usar correctamente el preservativo.

Neisseria gonorroheae.

Treponema pallidum.

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Page 32: Ciencias naturales 7º

31Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

1. Copia en tu cuaderno las siguientes aseveraciones y escribe una V si es verdadera o una F si esfalsa. Justifica las falsas.

a. ____ La capacidad biológica para reproducirse comienza en la pubertad.

b. ____ Todos los métodos anticonceptivos previenen las enfermedades de transmisión sexual.

c. ____ Algunos métodos naturales actúan como barrera ante los espermatozoides.

d. ____ El método del ritmo calendario está relacionado con el período fértil de la mujer.

e. ____ El dispositivo intrauterino es el método anticonceptivo de mayor eficacia.

f. ____ Solo el condón previene las enfermedades de transmisión sexual.

2. Escribe en tu cuaderno los conceptos de las columnas A y B. Luego relaciona cada enfermedadcon el microorganismo causante.

a. Gonorrea VIHb. Herpes genital Treponema pallidumc. SIDA VPHd. Sífilis Neisseria gonorroheaee. Verrugas genitales VHS-2

3. Completa, en tu cuaderno, los siguientes párrafos con los conceptos que corresponden.

a. Los … regulan la natalidad y previenen el contagio de … . Existen métodos …, como porejemplo, el ritmo calendario y el … y también métodos …, tales como el DIU, el … y la … .

b. Las ETS son … ; algunos ejemplos son el SIDA, … y … . La forma de prevenir las ETS es através de la …, … y … .

Revisa cada respuesta a las preguntas de las actividades 1, 2 y 3.

Si identificaste correctamente las aseveraciones verdaderas y las falsas de la actividad 1, ¡felicitaciones! Si fallaste en alguna, repasa la página 29.

Si relacionaste cada enfermedad con el microorganismo causante, en la actividad 2, ¡muy bien!De lo contrario vuelve a reforzar el contenido de la página 30.

Si completaste los párrafos de la actividad 3, ¡excelente! Si tuviste errores, revisa las páginas 29y 30.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

A B

U1 CNAT7 6/7/10 16:42 Página 31

Page 33: Ciencias naturales 7º

32 Unidad 1

Síndrome de inmunodeficiencia adquirida: SIDA

El SIDA es una enfermedad infecciosa causada por un virus llamado VIH (virus de lainmunodeficiencia humana), del cual existen dos tipos: VIH tipo I y el VIH tipo II, losque atacan el sistema inmune del organismo, es decir, infectan y matan los linfocitos.

La prevención es el único camino eficaz contra la propagación del SIDA, ya queaún no existe cura. Algunas medidas de prevención son:- Tener una pareja estable. - No compartir jeringas o usar utensilios que pudieran haber estado en contacto

con sangre infectada de VIH. - Utilizar correctamente el preservativo (condón), ya que es la forma más eficaz

para prevenir el SIDA y otras ETS. - Si se va a recibir sangre por medio de una transfusión, debe ser sangre segura,

es decir, que haya sido sometida a controles adecuados.

SIDA

S índrome de

Conjunto desíntomas y signos

Inmuno Deficiencia Adquirida

Debilitamiento delsistema inmune

Se contraela enfermedad(no se hereda)

• Aparición de manchas violáceas de diferentestamaños generalmentecutáneas.

• Diarrea crónica que sueleacompañarse de pérdida depeso y dolor abdominal.

• Se alteran los nervios periféricos, provocandointenso dolor.

La persona con VIH puede estarmuchos años sin manifestar signos y síntomas; en esta etapase dice que es seropositiva oportadora.

Se manifiesta como:

• Sexual: a través del acto sexual con una persona portadora.

• Sanguínea: al entrar en contactola sangre de un enfermo con lade una persona sana.

• Madre a hijo: una mujerpuede transmitir el VIH a suhijo durante la gestación, en elparto o durante la lactancia.

El SIDA no se propaga por víaaérea o digestiva, ya que es pocoresistente a las condiciones ambientales. Se destruye fácilmentecon el calor y el uso de “cloro” ydetergentes.

Se transmite portres vías:

• No donar sangre, tejidos,órganos o semen.

• No compartir utensilioscomo jeringas, máquinas deafeitar y cepillos dentales.

• Informar a los médicos, dentistas o a quien puedaestar en contacto con susangre para que utilicen elementos esterilizados ydesechables.

• Evitar el embarazo, por elriesgo de contagiar al feto.

• Informar a su pareja paraevitar un contagio por víasexual.

Una persona con VIHevita el contagio al:

GLOSARIO

Linfocitos: células delsistema inmune quereconocen y destruyenagentes patógenos.

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Page 34: Ciencias naturales 7º

33Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

HACIENDO ciencia

Observación

El SIDA es una enfermedad que afecta a mucha gente de manera silenciosa, sin embargo, la información que se conoce es muy variada.

Problema científico

¿Quiénes saben más sobre el SIDA, las personas mayores o las menores de 25 años?, ¿quiénes están más informados sobre el SIDA, los hombres o las mujeres?

Hipótesis

Plantea una hipótesis de trabajo. Escríbela en tu cuaderno.

Procedimiento

a. Junto a 2 ó 3 compañeros revisen la información de la página 32 y formulen preguntas para elaborar la encuesta. Algunos ejemplos son:- ¿Qué significa la palabra SIDA? - ¿De qué manera se contagia?- ¿Es el SIDA una enfermedad bacteriana o viral? - ¿De qué modo se puede prevenir?

b. Luego definan el grupo de personas a quién aplicarán la encuesta. Por ejemplo:- personas entre 15 y 22 años (hombres y mujeres).- personas entre 28 y 35 años (hombres y mujeres).

También deben determinar la cantidad de personas que entrevistarán. ¿Bastará con 2 ó 3?Apliquen la encuesta para recolectar datos sobre el conocimiento que tienen las personas sobre el SIDA.

Recolección de datos

Para los resultados, evalúen cada encuesta y clasifiquen el nivel de conocimiento sobre el SIDA quetienen los encuestados en: muy bueno (MB), bueno (B), regular (R) o nulo (N). Pueden utilizar otraescala si lo desean.

Análisis de resultados y conclusiones

1. ¿Cómo es el nivel de conocimiento sobre el SIDA del grupo encuestado?, ¿en qué se basan paradecirlo?

2. ¿Qué grupo tiene mayor conocimiento, hombres o mujeres?3. ¿Qué rango de edad maneja más información sobre el SIDA?4. Suponiendo que en general las personas tienen un grado muy bajo de conocimiento sobre el

SIDA, ¿qué se podría hacer para mejorar esta situación? 5. ¿Sería importante aplicar esta encuesta a nivel nacional?, ¿por qué?

Observación

Planteamiento del

problema

Formulación de hipótesis

Diseño de investigación

Recolección de datos

Análisis de resultados

y conclusiones

PROCESOS CIENTÍFICOS

¿CUÁNTO SABEMOS SOBRE EL SIDA?

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Page 35: Ciencias naturales 7º

34 Unidad 1

9. LOS RIESGOS DE LAS DROGAS

Es común escuchar que las drogas están siendo cada vez más usadas en nuestrasociedad. Pero ¿cómo se reconoce que una sustancia química es una droga?,¿cuántos tipos de drogas hay?, ¿por qué sus efectos son tan nocivos?

Droga es cualquier sustancia natural o sintética que al introducirla al organismopuede alterar el funcionamiento físico y psicológico de quien la consume. Su consumo puede ocasionar tolerancia y dependencia. La tolerancia es la necesidad deconsumir dosis cada vez mayores para obtener los efectos deseados. La dependenciase manifiesta cuando se deja de consumir la droga, produciéndose serias alteracionesen la persona, tales como el síndrome de privación.

Para clasificar las drogas existen varios criterios, uno es la aprobación legal de suconsumo, y otro, el efecto que causa en el organismo.

Son drogas cuyo uso no se penaliza. • Alcohol etílico (bebidas alcohólicas). • Nicotina (tabaco). • Benzodiacepinas.* • Morfina.* • Anfetaminas.*

* Drogas para tratar enfermedades.

Drogas legalesSon drogas no permitidas por laley, por ser altamente dañinas parala salud.• Heroína. • Cocaína.• Marihuana. • Inhalantes.• LSD • Pasta base.

Drogas ilegales

En nuestro país, las drogasde mayor consumo son elalcohol, el tabaco, la marihuana, la cocaína ysus derivados.

CCoonnééccttaatteeIngresa a la páginahttp://www.conace.cly de acuerdo a lo presentado en el link“Prevención”,responde: ¿cuál es elobjetivo principal delGobierno para superar el problemade las drogas?,¿cómo puedes ayudar?

Drogas Efectos en el organismo

Depresoras

Sustancias que producen sedación yrelajación.

Alcohol etílico (bebidas). Produce estado de embriaguez,alterando la coordinación motora yel estado de alerta de la persona.

Benzodiacepinas (pastillas para dormir).

Produce efectos sedantes y anestésicos, produciendo sueño.

Estimulantes

Sustancias que aceleran o activan elorganismo.

CocaínaProduce estados de euforia, mayorestado de alerta e intensificación delos sentidos.

AnfetaminasDisminuye el sueño y aumenta elestado de alerta; puede inhibir elapetito.

Alucinógenas

Sustancias que producen alteracionestransitorias en el funcionamientopsíquico.

LSDAltera la percepción del mundoprovocando en la mente visionesirreales (alucinaciones).

Marihuana

Acelera el pulso, produce alucinaciones, distorsiona el sentidodel tiempo y altera la coordinaciónmotora.

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Page 36: Ciencias naturales 7º

35Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

TTrraabbaajjaa ccoonn llaa iinnffoorrmmaacciióónn

1. Las siguientes tablas corresponden a algunos resultados de un estudio realizado por Conacerespecto al consumo de drogas en los escolares entre octavo básico y cuarto año medio en zonas urbanas. La muestra fue de 59.881 estudiantes de ambos sexos y se realizó en el año 2005. Observa los resultados y responde en tu cuaderno las preguntas que aparecen a continuación.

Fuente: Sexto estudio nacional de drogas en la población escolar de Chile, Conace, 2005.

a. ¿Qué ocurre con el consumo de drogas en los escolares en nuestro país?b. ¿Por qué crees que las personas de tu edad o un poco mayores comienzan a probar las

drogas?, ¿cuál es el riesgo de esto?c. ¿Cuál es la droga más consumida por los escolares?, ¿qué daños produce esta droga?d. ¿Qué relación existe entre el consumo de drogas y la edad?e. ¿Qué medidas propondrías para prevenir el consumo de drogas en los escolares?

2. Lee la siguiente información, luego responde en tu cuaderno las preguntas y comenta con tuscompañeros.“Cuando se les pregunta a las personas por qué consumen drogas, dan siempre varias razones,como, por ejemplo, liberar tensiones y angustias, olvidarse de problemas, adquirir mayor seguridad personal, buscar nuevas sensaciones. Todas estas son motivaciones propias de lacondición humana, pero que deberían resolverse por otros caminos”.

a. ¿Crees que las personas logran satisfacer sus carencias afectivas consumiendo drogas?, ¿porqué?

b. ¿Qué alternativa propondrías a una persona para que deje el consumo de drogas?

Sustancia 8o 1o medio 2o medio 3o medio 4o medio Total

Marihuana 4,8 10,1 16,9 22,4 27,1 15,2

Cocaína 1,7 2,7 3,3 3,2 3,9 2,9

Paste base 1,8 2,6 2,9 2,6 3,2 2,6

Tabla N° 1: Porcentaje de alumnos por curso que han consumido algún tipo de droga ilícita

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Page 37: Ciencias naturales 7º

36 Unidad 1

Factores que promueven el consumo de drogas

Existen factores que favorecen la decisión de una persona para consumir drogas,estos pueden ser individuales, sociales o incluso macrosociales.

Las drogas más comunes son el tabaco (estimulante) y el alcohol (depresor), ya quese consideran drogas legales, aceptadas socialmente. Las sustancias dañinas que contienen se incorporan rápidamente a la sangre, disminuyendo la coordinación motrizy promoviendo los impulsos agresivos. Conozcamos un poco más de estas drogas:

• El tabaquismo es una enfermedad crónica. Provoca desde una tos constantehasta cáncer pulmonar. El cigarrillo contiene nicotina y alquitrán; al quemarsese produce monóxido de carbono. La nicotina produce adicción, aumenta lapresión arterial y los latidos del corazón. Al fumar en la mañana se estimula elintestino grueso, disminuyendo el apetito y reduciendo la circulación de la sangre. El alquitrán es un residuo de la combustión, impide a la sangre captarel oxígeno necesario, es cancerígeno. El monóxido de carbono es un gas altamente tóxico que se encuentra en el humo del cigarrillo. También en elhumo del cigarrillo hay más de 6.000 sustancias, como ácidos, alcoholes y cianuro.

• El alcoholismo es una enfermedad crónica, donde existe adicción física y psicológica. Deja secuelas importantes, ya que al beber alcohol en exceso, aunquese deje y se rehabilite, el organismo habrá sufrido las consecuencias con el tiempo. Afecta al sistema nerviosocentral, produciendo la pérdida de la memoria, provocairritación gastrointestinal y erosión del revestimiento delesófago y el estómago, causando náuseas y vómitos. Elconsumo prolongado puede provocar deficiencias nutricionales, al no permitir la absorción de vitaminas.En exceso desencadena la hepatitis alcohólica, quepuede derivar en cirrosis e incluso aumentar el riesgo de contraer cáncer.

• Problemas de personalidad. • Dificultad para resistir

presiones del grupo. • Creencias y actitudes que

favorecen el consumo. • Experiencias de vida (duelo,

separación, crisis).

• Desintegración familiar. • Padres muy permisivos o

muy autoritarios. • Influencia de pares. • Disponibilidad y consumo

de drogas en el barrio o comunidad.

• Publicidad respecto a algunas drogas (alcohol ytabaco).

• Disponibilidad económicade drogas (precios bajos).

• Escasa aplicación de leyesque regulan el expendio.

Factores de riesgoindividual

Factores de riesgo familiar,social y comunitario

Factores de riesgomacrosocial

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Page 38: Ciencias naturales 7º

37Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

1. De las siguientes sustancias, indica cuáles corresponden a drogas y clasifica estas últimas endrogas legales e ilegales.

RReevviissaa ccaaddaa rreessppuueessttaa aa llaass pprreegguunnttaass ddee llaass aaccttiivviiddaaddeess 11,, 22 yy 33..Si identificaste correctamente las drogas en la actividad 1, ¡felicitaciones! Si fallaste en alguna,repasa la página 34.Si completaste correctamente las oraciones de la actividad 2, ¡excelente! Si tuviste errores, revisalas páginas 34 y 36.Si identificaste correctamente las oraciones verdaderas y falsas, ¡felicitaciones! De lo contrario,vuelve a reforzar el contenido de las páginas 34 y 36.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

aspirina

tabaco

opio

pasta base

pisco té

sedantes bebidas cola

cocaína neoprén

café

anfetaminas

2. Escribe y completa en tu cuaderno las siguientes frases.

a. Son drogas legales …, …, y … . b. Un ejemplo de droga estimulante es … .

c. Entre los factores que promueven el consumo de drogas se encuentran …, …, y … .d. Algunos componentes del cigarrillo son: … .e. El … es una enfermedad que afecta principalmente al sistema nervioso.

3. Lee cada afirmación y responde en tu cuaderno con una V si es verdadera o F si es falsa.Justifica tus respuestas falsas.

a. ____ Las drogas son dañinas para la salud.

b. ____ El tabaquismo no es perjudicial como otras adicciones.

c. ____ Los medicamentos no son drogas.

d. ____ La desintegración familiar constituye un factor de riesgo frente al consumo de drogas.

e. ____ Consumir drogas de vez en cuando no es perjudicial.

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Page 39: Ciencias naturales 7º

Taller Científico

38 Unidad 1

Haciendo el análisis de una investigación, un grupo de alumnos observaron quehabía diferencias de crecimiento en la niñez y en la pubertad.

Problema científico

¿Qué relación hay entre la longitud de la cabeza y el cuerpo, en la niñez y en lapubertad?

Hipótesis

1. Aplicando lo que has aprendido en esta unidad, intenta responder el problema científico.

2. Basándote en la respuesta que diste, formula una hipótesis para este fenómeno.

Diseño de investigación

Formen grupos de 2 ó 3 personas y analicen la figura n° 1, con ella podrán idearun diseño de investigación.

Observación

Longitudde la cabeza

Longituddel cuerpo

Figura n° 1

¿CUÁNTO CRECEMOS?Hipótesis y diseño

de investigación

La hipótesis es una

posible respuesta a

los problemas

planteados y debe

ser coherente con el

tema a investigar.

PROCESOSCIENTÍFICOS

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Page 40: Ciencias naturales 7º

39Viviendo la adolescencia

UNIDAD 1

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

1. ¿Logré obtener la información necesaria para realizar la actividad?2. ¿Registré todos los datos?3. ¿Fui capaz de hacer los cálculos necesarios para la actividad?4. ¿Cumplí con las tareas que me correspondían en el grupo?5. ¿Colaboré con el resto de mis compañeros?6. ¿Llegué a conclusiones concretas?

Revisa las preguntas en que respondiste No y plantea un plan de trabajo para superarlo.

¿Cómo trabajé?

Una vez analizada la figura, diseñen una investigación que les permita resolver elproblema científico planteado.

Identifiquen las variables dependientes e independientes.

Recolección de datos

Diseñen tablas o cuadros de registros para ordenar los datos que obtuvieron durantela investigación.

Análisis de resultados y conclusiones

Para el análisis de los resultados respondan las siguientes preguntas.

1. ¿Qué porcentaje de la longitud total del cuerpo corresponde a la longitud dela cabeza en un niño y una niña de 6 años?

2. ¿Qué porcentaje de la longitud total del cuerpo corresponde a la longitud dela cabeza en un niño y una niña de 12 años?

3. ¿Qué crece más rápido en el período comprendido entre los 6 y 12 años, lacabeza o el cuerpo?

4. ¿Hay diferencias en cuanto al crecimiento de los niños y las niñas?, ¿cuáles son?5. ¿Qué creen que sucederá con el crecimiento total del cuerpo de los niños

desde los 12 hasta los 17 años? Elaboren una hipótesis que pueda ser puestaa prueba en otra investigación.

6. ¿A qué conclusión pueden llegar para responder al problema científico planteado?

U1 CNAT7 6/7/10 16:42 Página 39

Page 41: Ciencias naturales 7º

Noticia Científica

40 Unidad 1

El material genético delbebé varón en formaciónposee un gen, llamado genDHH, el cual juega un rolfundamental en el desarro-llo de los testículos, ya quelibera una molécula delmismo nombre que con-trola el crecimiento deestos órganos.

Las mujeres embarazadasque fuman durante el pe-ríodo de gestación redu-cen la fertilidad de subebé, si este es varón, yaque con este hábito estánafectando al gen DHH.

La fertilidad correspondea la capacidad, de cual-quier ser vivo, de producircélulas sexuales viablespara la reproducción.

Pese a que hay constanciade que fumar tiene efec-tos negativos sobre lafutura fertilidad de loshijos, los investigadoresdesconocían aún cuál erael motivo.

Un grupo de investiga-dores de la Universidad deAberdeen (Escocia) hallóen los hijos de madresfumadoras reducciones enlos niveles de la moléculaDHH que controla el cre-cimiento normal de lostestículos, teniendo estoconsecuencias para la fer-tilidad de los futuroshombres.

Los científicos señalan queel estudio es aún prelimi-nar y es necesario realizarmuchos más trabajos.

Fuente: Fowler, Paul A. y col,“Maternal Smoking during

Pregnancy Specifically ReducesHuman Fetal Desert Hedgehog

Gene Expression during Testis Development”,

J Clin Endocrinol Metab,Febrero 2008, 93(2):619–626

ALERTA:¡CIGARRILLOS Y EMBARAZO!

Embarazadas que fumanreducen fertilidad del bebé varón,

al afectar gen clave

1. ¿Cuál es la importancia de mantener una vida saludable durante el embarazo?2. ¿Cómo podrían afectar los malos hábitos de una mujer embarazada en el desarrollo del feto?3. ¿Crees que el cigarrillo es perjudicial?, ¿por qué?4. ¿Qué cuidados debiera tener la mujer embarazada para proteger a su hijo o hija en desarrollo?

Responde en tu cuaderno

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Page 42: Ciencias naturales 7º

ResumiendoUNIDAD 1

41Viviendo la adolescencia

SE

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Page 43: Ciencias naturales 7º

42 Unidad 1

Características Hombres Mujeres

Nombre de las gónadas.

Nombre del gameto.

Etapa del desarrollo en que comienza la producción de gametos.

Hormona(s) que producen las características sexuales secundarias.

Responde nuevamente la actividad Demuestro lo que sé... de la página 9, para queevalúes lo que has avanzado.

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

a. ¿En qué etapa de la vida están las personas de las fotografías?b. ¿Existen diferencias entre las personas? Nombra algunas.c. ¿En que se parecen?

2. Responde en tu cuaderno las siguientes preguntas.

a. ¿En qué etapa de la vida te encuentras?b. ¿Qué está ocurriendo con tu cuerpo?c. ¿En qué se diferencian los hombres y mujeres de tu edad?

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

Ahora profundiza tus respuestas

3. Copia en tu cuaderno el siguiente cuadro comparativo y completa, señalando lasdiferencias en el aspecto biológico de la sexualidad en hombres y mujeres.

Copia e

n tu c

uader

no

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Page 44: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 1

43Viviendo la adolescencia

Sexualidad humana

Etapas de la vida

Desarrollo embrionario

Niñez

Pubertad y adolescencia

FSH

Vejez LH

Ovarios

Testículos

Ovulación

Ovocito

Ciclo menstrual

Espermatozoides

Pubertad

Característicassexuales primarias

Sistema reproductorfemenino

Sistema reproductormasculino

Testosterona

Fecundación

Adultez

Mapa conceptual

Con los siguientes conceptos, elabora un mapa conceptual. Puedes agregar otros términos, si lo requieres.

¿Qué haces tú?

Según estudios realizados por el Conace, en Chile la principal droga ilícita consumida porpersonas entre 12 y 64 años de edad es la marihuana, seguida por la cocaína y la pasta basede cocaína. Según estos datos, se estima que 1 de cada 4 consumidores de marihuana hadesarrollado adicción a esta droga. Asimismo, 1 de cada 3 consumidores de cocaína y lamitad de los consumidores de pasta base sufren de adicción, respectivamente.

Evalúa tus actitudes

Copia las siguientes preguntas en tu cuaderno y responde Sí o No a cada una.

1. ¿Te parece que la droga es una opción de vida?

2. ¿Todas las drogas pueden alterar tu estado de salud?

3. ¿Consumirías drogas para probar nuevas experiencias?

4. ¿Formarías parte de un grupo de jóvenes que consumiera drogas?

5. ¿Si estuvieras triste o con problemas, recurrirías al consumo de drogas?

6. ¿Conversas con tus padres sobre el tema de las drogas?

Comenta tus respuestas con tus compañeros y compañeras y luego planea una forma detrabajo para informarte más sobre los riesgos del consumo de drogas.

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Page 45: Ciencias naturales 7º

¿Qué aprendiste?

44 Unidad 1

1. La etapa del desarrollo humano que estásviviendo es:A. niñez.B. pubertad y adolescencia.C. adultez.D. vejez.

2. Los espermatozoides son:A. estructuras del sistema reproductor

masculino.B. gónadas femeninas.C. gametos masculinos.D. hormonas masculinas.

3. Las hormonas producidas en el ovariotienen la función de:A. producir espermatozoides.B. provocar la expulsión de los

espermatozoides.C. preparar el útero ante un posible

embarazo.D. producir la fecundación.

4. ¿Cuál es la función de las hormonas sexuales masculinas?A. Producir testosterona.B. Producir la hormona LH.C. Permitir la expresión de las

características sexuales secundarias.D. Activar la adenohipófisis, para que

produzca FSH.

5. Ser padres implica:A. proporcionar afecto a los hijos.B. cuidar la salud de los hijos.C. facilitarles educación a los hijos.D. todas las anteriores.

6. ¿Cuál de las siguientes asociaciones ETS-origen está incorrecta? A. Sífilis-hongo. B. Gonorrea-bacteria. C. Sida-virus. D. Herpes genital-virus.

7. ¿Cuál de las siguientes es una característica del síndrome de inmunodeficiencia adquirida: A. se propaga por vía digestiva.B. es causado por una bacteria.C. afecta el sistema circulatorio.D. se transmite por vía sanguínea.

8. Son drogas legales todas, excepto:A. nicotina.B. cocaína.C. alcohol etílico.D. barbitúricos.

9. Un ejemplo de droga estimulante es:A. marihuana.B. cocaína.C. inhalantes, como el neoprén.D. LSD.

10. ¿Qué conducta(s) protege(n) a los individuos de la drogadicción?A. Practicar deportes.B. Pertenecer y valorar la familia.C. Tener buenos amigos.D. Todas las anteriores.

I. Lee detenidamente cada afirmación y responde en tu cuaderno cual es la alternativa correcta.

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Page 46: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 1

45Viviendo la adolescencia

II. Copia en tu cuaderno las siguientes frases y complétalas con las palabras que faltan.

1. En la etapa … del ciclo menstrual comienza la producción de estrógenos, lo cual provoca unaumento en el grosor del … .

2. El proceso de liberación de un ovocito se llama …, proceso que ocurre en los … y es desencadenado por la acción de la hormona … .

3. En la etapa … el cuerpo lúteo comienza a secretar … .4. El ovocito, una vez expulsado, avanza por los … . Si no es fecundado, se producirá la … . Si el

ovocito es fecundado por un … forma una célula llamada … .

III. Responde:

1. ¿Qué es un método anticonceptivo?2. Describe la eficacia, ventajas e inconvenientes de los siguientes métodos anticonceptivos:

a. Píldora anticonceptiva.b. Preservativo.c. Método de Billings.

IV. Las siguientes estructuras corresponden al aparato reproductor humano femenino y masculino.Cópialos en tu cuaderno y realiza las siguientes actividades:

1. Rotula todas las estructuras de los sistemas.2. ¿Qué diferencias encuentras entre ambos sistemas reproductores?3. Describe el recorrido de un espermatozoide desde que se forma hasta que fecunda un ovocito.

V. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.

1. Realiza un cuadro comparativo que resuma los cambios que ocurren en el feto durante el período de embarazo.

2. ¿Cómo llega el alimento al feto durante la gestación?3. ¿En qué anexo embrionario se realiza el intercambio de sustancias

entre la madre y el feto?

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Page 47: Ciencias naturales 7º

46 Unidad 2

2UNIDAD CICLOS EN LA NATURALEZA

Algunas actividades humanas pueden afectar a los elementos que forman elmedioambiente y deteriorar las condiciones de vida en nuestro planeta.Muchos efectos del desarrollo industrial han favorecido la pérdida de labiodiversidad y algunas consecuencias son irreversibles. ¿Qué importanciatiene el cuidado de la naturaleza?, ¿cómo puedes ayudar a evitar la destrucción del planeta?

ONVERSEMOSC

• Materia, energía y vida• Los ciclos en la naturaleza

Ciclo del carbono y oxígenoCiclo del aguaCiclo del nitrógeno

• Alteraciones en los ciclos naturales

Navegaremos por...

Foto

banc

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Page 48: Ciencias naturales 7º

47Ciclos en la naturaleza

En esta unidad aprenderás a…

Comprender que la materia circula por los ecosistemas, a través de los ciclos biogeoquímicos.Describir los procesos básicos de los ciclos del agua, del carbono y del nitrógeno.Conocer la importancia de los organismos productores y descomponedores, dentro delos diferentes ciclos biogeoquímicos. Comprender los principales efectos de la intervención humana en el ambiente y la modificación de los ciclos biogeoquímicos.

Demuestro lo que sé…

1. Observa las siguientes fotografías y luego responde.

a. Nombra los componentes del ecosistema que observas en las fotografías.b. ¿Interactúan entre sí los componentes de cada ecosistema?, ¿cómo lo hacen?c. ¿Qué se necesita para mantener la vida en ambos ecosistemas?

2. Completa en tu cuaderno las siguientes oraciones.

a. La energía que necesitan los seres vivos proviene del … . Esta, es utilizada por las … para fabricar sus … .

b. La energía … de un ser vivo a otro a través de las … que están constituidas por organismos …, … y … .

c. Algunas sustancias vitales para la vida en la Tierra son el …, … y el …, los cuales se reciclan a través de los … .

A B

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Page 49: Ciencias naturales 7º

En diversas actividades, el ser humano utiliza la energía que proviene de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). El consumo de combustiblesfósiles en industrias, centrales térmicas, calefacción y automóviles, ejerce un efectonocivo sobre el medio. La emisiones procedentes de estas actividades puedencausar graves daños a la atmósfera, como la lluvia ácida, la destrucción de la capade ozono y el efecto invernadero.

Ciclos de la materia

Red de conceptos

¿Qué piensas tú?

En esta unidad relacionaremos varios conceptos que nos permitirán comprendercómo fluye la materia en el ecosistema.

Comenta con tu curso:

¿Cuáles son los efectos nocivos del uso de laenergía procedente de fuentes tradicionalescomo el carbón, el petróleo y el gas natural?¿Conoces fuentes alternativas de donde obtener energía?, ¿cuáles?¿Qué ventajas traería utilizar esas fuentesalternativas?

48 Unidad 2

existen

como

Ciclo del agua

Ciclo del carbono

Ciclo del nitrógeno

puede provocar un

La intervención humana

Impacto global sobreel medioambiente

EN LA NATURALEZA

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Page 50: Ciencias naturales 7º

49Ciclos en la naturaleza

DESAFÍO inicial

Muchas veces habrás oído hablar sobre el calentamiento global que está experimentando nuestro planeta, seguramente has notado que es un tema que preocupa a las autoridades de muchos países.¿Conoces en qué consiste el calentamiento de la Tierra?, ¿podrías explicarlo?

Junto con 2 ó 3 compañeros o compañeras consigan los siguientes materiales: 2 tazas de tierra, 2 termómetros (de 100 ºC), 2 frascos de vidrio, 1 trozo de plumavit para construir las tapas de los frascos.

Rotulen los frascos con las letras A y B. Pongan la tierra en ambos frascos y entierren los termómetrosen la tierra.

Con el trozo de plumavit, construyan dos tapas para ambos frascos. Cubran el frasco A con la tapa deplumavit, de manera que quede totalmente aislado y antes de colocar la tapa al frasco B, perfórenlo,generando agujeros que permitan la circulación de aire al interior de este.

Pongan los frascos al sol y después de 20 minutos registren las temperaturas que marcan los termómetros y respondan en sus cuadernos:

1. ¿Qué ocurrió con la temperatura de ambos frascos?2. ¿Por qué creen que la temperatura es diferente?3. ¿Cuál es el origen del calor dentro del frasco A?4. ¿Cómo es posible que el calor entre al frasco, pero no salga?5. ¿Qué efecto se representó con el modelo que fabricaron? Explíquenlo.

¿Cómo aumenta la temperatura del planeta?

UNIDAD 2

Frasco A Frasco B

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Page 51: Ciencias naturales 7º

50 Unidad 2

1. MATERIA, ENERGÍA Y VIDA

Nuestro planeta reúne una serie de características quehacen posible la vida: una fuente de energía externa,

el sol; una atmósfera y la existencia de agua.

Los componentes de la Tierra son de gran importancia para la existencia de

los seres vivos. En la atmósfera, lahidrosfera y la litosfera se encuentranlos mismos elementos químicos queestán presentes en los seres vivos; sin embargo la abundancia de cada componente varía en los distintos ambientes.

En la atmósfera el gas más abundante es el nitrógeno (78,1%).En la corteza terrestre abunda el oxígeno y diversos minerales.La hidrosfera está formada por agua y sustancias disueltas en ella.En los seres vivos el oxígeno, el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno representan más del 95 % de su peso.

Los elementos y compuestos químicos que forman parte del mundo natural sonimportantes para la existencia y el desarrollo de la vida. El agua,el carbono, el oxígeno y el nitrógeno circulan constantemente entre los seresvivos y el ambiente, estableciendo los ciclos biogeoquímicos.

La biosfera es la parte de la Tierra donde se encuentran los seres vivos. Esel espacio de vida en nuestro planeta. Podemos encontrar seres vivos enla hidrosfera, la litosfera y la atmósfera. La biosfera presenta una grandiversidad. Según cómo sean las condiciones del medio, el suelo, la temperatura y las precipitaciones en cada lugar, existen unos u otros seres vivos.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

Seres vivos

Atmósfera

Hidrosfera

Corteza terrestre

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51Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

COMUNIDAD BIOLÓGICA

GLOSARIO

Ecosistema: conjuntoformado por unacomunidad biológica,las condiciones dellugar donde se ubicay las relaciones quepuedan establecerseentre los seres vivos.

En los organismos, la materia y laenergía fluyen por circuitos abiertos, mientras que en los ecosistemas, la materia se recicla.

Materia

Energía no utilizada

Energía solar(útil)Productores

COMUNIDAD BIOLÓGICA MEDIO FÍSICO

Descomponedores

Alimentos y agua(materia + energía) Calor

(energía)

Materia

Excrementos ysecreciones

(materia + energía)

Agua CO2

Luz(energía) Calor

(energía)

Luz reflejada(energía)

¿Cómo fluye la materia y la energía?

Los seres vivos toman la materia y energía disponible en su medioambiente con elfin de utilizarlos para realizar procesos vitales. Esta materia y energía, luego sontransferidas a los seres vivos y al ambiente.

La energía fluye en una sola dirección entre los seres vivos de un ecosistema. Laenergía solar es aprovechada por organismos productores, como las plantas, y setransfiere a organismos consumidores, como los herbívoros, y luego a otros organismos consumidores, como los carnívoros. Todos los organismos de estacadena constituyen la comunidad biológica. En cada traspaso de energía, entre losdiferentes tipos de organismos hay una liberación de energía al medio, en formade calor.

Por el contrario, la materia fluye cíclicamente, los elementos químicos son transferidos entre los seres vivos y en el propio medio físico de cada ecosistema.

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52 Unidad 2

1. Analiza el esquema que se muestra a continuación y luego responde las preguntas en tu cuaderno.

a. ¿Qué es un ecosistema?b. ¿Cuáles son los componentes físicos de un ecosistema?c. ¿Cuáles son los componentes biológicos de un ecosistema?d. Indica tres funciones de los componentes abióticos.e. ¿Qué crees que sucedería si la comunidad biológica no interactuara con el medio físico?f. ¿Por qué decimos que la comunidad biológica está en continua interrelación con otros componentes

inorgánicos del ecosistema?

2. Indica a partir de la imagen.

a. ¿De qué forma está representada la comunidad biológica en la imagen?

b. ¿De qué manera está representado el medio físicoen la imagen?

Analiza

Medio físico Comunidad biológica

Seres vivos

Productores

Consumidores

Descomponedores

Atmósfera

Hidrosfera

Litosfera

ECOSISTEMA

formada por los

Interactúan

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53Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

Los seres vivos interactúan con su entorno

Como hemos visto, la materia se recicla una y otra vez en la naturaleza, gracias ala acción de los organismos que interactúan entre sí. Estos organismos efectúandiversos procesos que permiten, por un lado, incorporar materia y energía. Como también, aprovechar la materia desechada por los seres vivos (cadáveres, excrementos, entre otros).

Los organismos que permiten la circulación de materia y energía se pueden agrupar de la siguiente forma:

ProductoresSon organismos autótrofos: que utilizan la energía del sol, el agua y el dióxido de carbono para producir sus propios nutrientes, en el proceso de fotosíntesis. A través de la fotosíntesis se incorporan energía y materia desde el medio físico hacia los seres vivos de un ecositema.

ConsumidoresSon los organismos heterótrofos, es decir, que no puedenproducir sus propios nutrientes y los obtienen de otrosseres vivos, o de partes de ellos. Dentro de este grupoencontramos a los consumidores primarios

(principalmente herbívoros), a los consumidores

secundarios y terciarios (carnívoros).

DescomponedoresOrganismos que desintegran los restos de otrosseres vivos. Muchos descomponedores son bacteriasy hongos. Como resultado de la actividad metabólica de los descomponedores, los compuestos orgánicos se degradan, liberándose sustancias inorgánicas al suelo o al agua. Desde ahíse vuelven a incorporar algunas sustancias a los productores, reiniciando el ciclo.

Vaca, consumidor primario.

Plantas.

Bacterias.

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54 Unidad 2

Interacciones en los ecosistemas

En los ecosistemas, los seres vivos interactúan entre ellos, esto se da porque comparten el mismo ambiente. Estas interacciones pueden ser para algunos organismos beneficiosas y perjudiciales para otros. Por ejemplo, si un águila sealimenta de un ratón, esta relación será favorable para el águila porque obtendráalimento pero dañina para el ratón porque muere. Pero no todas las relacionesentre los seres vivos son de esta manera. Hay casos en que ambos organismosson beneficiados y otras en que son perjudicados; también es posible que uno seabeneficiado y el otro ni beneficiado ni perjudicado. Revisemos relaciones entrediferentes especies que comparten el ecosistema.

Mutualismo y protocooperación. Son dos tipos de interacciones que se caracterizan porque los dos organismos son beneficiados, la diferencia entre ellas es que la primera es obligatoria para ambos organismos, en cambio la segunda no lo es. Un ejemplo de mutualismo son las micorrizas, que es una asociación entre hongosy raíces de plantas. Un ejemplo de protocooperación es la relación

entre las flores y las abejas.

Parasitismo. Es una interacción entre dos organismos, en la que unode ellos se beneficia y otro es perjudicado. Al individuo beneficiado sele llama parásito y al perjudicado, huésped. A diferencia de ladepredación, en el parasitismo el organismo perjudicado no necesariamente muere. Un ejemplo es la relación entre piojo y serhumano.

El liquen es un ejemplo demutualismo, pues se estableceuna relación entre un alga y unhongo.

La relación entre garrapata yperro es un ejemplo deparasitismo (esta imagen estáampliada).

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Page 56: Ciencias naturales 7º

55Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

Competencia. Se caracteriza porque dos organismos (que pueden ser de la misma o de

distinta especie) se perjudican mutuamente alcompetir por el mismo recurso que es escaso en el ambiente. Un ejemplo es lalucha entre leones y chitas por el alimento.

Depredación. En esta interacción hay un organismo quese beneficia, llamado depredador, y otro perjudicado, quees la presa. Por ejemplo, el zorro que come roedores.

Comensalismo. En esta interacción,un organismo se beneficia y el otro no,pero tampoco es perjudicado. Porejemplo, hay una especie de garza(ave) que se alimenta de los insectos

que espanta el ganado al caminar por elpasto. El ave se beneficia porque come,

pero el ganado no se beneficia ni se perjudica.

a. Hay especies de langostinos que limpian los parásitos de los peces, de esta manera evitan que estos seenfermen y, a su vez, ellos se alimentan.

b. Las rémoras son peces que utilizan a los tiburones como transporte para obtener alimento en un áreamayor.

c. Las gallinas comen lombrices de tierra.d. Las lombrices solitarias pueden vivir en el intestino de los seres humanos, lo que provoca problemas

de salud.

Los árboles compiten porla obtención de la luzsolar.

La interacción entre losleones y su presa es unejemplo de depredación.

Las enredaderas son plantas que usan los árboles como soporte paratener más disponibilidadde luz y no dañan al árbol.

1. Escribe las siguientes situaciones en tu cuaderno e indica a qué tipo de relación entre especies serefieren.

Aplica

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56 Unidad 2

1. Completa en tu cuaderno el siguiente cuadro.

2. Utilizando flechas, indica en tucuaderno cómo fluye la energía y la materia en un ecosistema y en un ser vivo.

3. Completa en tu cuaderno el esquema, utilizando los siguientes conceptos: consumidores terciarios, descomponedores, consumidores primarios, productores y consumidores secundarios.

Si completaste correctamente el cuadro de la actividad 1, ¡muy bien! De lo contrario, revisa elcontenido de la página 50.Si estableciste correctamente el flujo de materia y energía, ¡felicidades! Si fallaste, vuelve a lapágina 51 y revisa la información.Si lograste completar el esquema de la actividad 3, ¡excelente! Revisa el contenido de la página 53, si fallaste.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

Componente de la Tierra Elemento o compuesto abundante Importancia

Atmósfera

Hidrosfera

Litosfera

Biosfera Copia en tu cuaderno

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Page 58: Ciencias naturales 7º

57Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

2. LOS CICLOS EN LA NATURALEZA

Muchas de las sustancias necesarias para los seres vivos, como el agua, el oxígeno,el carbono, el nitrógeno, el fósforo y el azufre, entre otras, se encuentran en cantidades fijas en el planeta y han estado en la Tierra desde sus inicios. ¿Por quécrees que estas sustancias no se agotan?

Los elementos y compuestos inorgánicos que forman parte de la materia viva fluyen en el ecosistema a través de los ciclos biogeoquímicos. Estos ciclos incluyen componentes geológicos (atmósfera, litosfera e hidrosfera) y también componentes biológicos (productores, consumidores y descomponedores).

Carbono y oxígeno: elementos fundamentales para la vida

El carbono (C) y el oxígeno (O) son elementos fundamentales para los seresvivos, ya que forman parte de importantes moléculas orgánicas, como las proteínas, lípidos y carbohidratos, entre otras moléculas que son esenciales para la vida.

En la naturaleza, el O2 y el CO2 se mantienen en proporciones más o menos constantes, debido a que están renovándose permanentemente a través de ciclos. En estos ciclos, los gases mencionados son incorporados desde el ambiente por seres vivos,y son transformados a través de sus procesos vitales. Luego vuelvenal ambiente, pudiendo ser reincorporados por los organismos.

El intercambio de carbono y oxígeno entre el medioambiente y los seres vivosse realiza mediante los procesos de fotosíntesis y respiración; ambos constituyen la base de estos ciclos.

El oxígeno (O2) representa el 21% de losgases atmosféricos y eldióxido de carbono (CO2),el 0,03%.

La cantidad de oxígeno que las plantas liberan en la fotosíntesis esmucho mayor que el consumidodurante la respiración.

Dióxido decarbono y

agua

Glucosa y oxígeno

Oxígeno

Dióxido decarbono y agua

Respiración

Fotosíntesis

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Page 59: Ciencias naturales 7º

58 Unidad 2

INTERPRETANDO un experimento

Análisis experimental

1. ¿Cuál fue la causa de la variación en la cantidad de insectos de las parcelas con altos niveles de CO2 ambiental?

2. ¿Qué pasó en las poblaciones de las parcelas con niveles normales de CO2?3. ¿Qué crees que ocurriría con las poblaciones si el experimento se extendiera en el tiempo por

10 generaciones más? Explica.4. Los elevados niveles de CO2 ¿inciden en el medioambiente?, ¿por qué?

Factores ambientales y abundancia de insectosObservaciónUn grupo de investigadores observó que la abundancia relativa de tres especies de insectos varió significativamente en tres ambientes distintos.

Problema científicoLas elevadas concentraciones de CO2 atmosférico ¿pueden influir en la abundancia de insectos de una población?

HipótesisLa abundancia de insectos de una población aumenta cuando las concentraciones de CO2 atmosféricose elevan.

Método experimentala. Se crearon 16 parcelas experimentales de 1 m2 cada una. En ellas se introdujeron poblaciones de

una misma especie de insecto. Las 16 parcelas se mantuvieron en las mismas condiciones de luminosidad y humedad. En ocho parcelas, los niveles de CO2 variaron naturalmente. En las restantes se mantuvo un nivel elevado de CO2 del aire.

b. Se mantuvieron las poblaciones por 9 generaciones, durante 9 meses (se reproducen una vez pormes), y se registró la abundancia de los insectos en las 16 parcelas, una vez al mes, al igual que la abundancia de los hongos que proliferaron naturalmente, en las parcelas.

Resultados

Fuen

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5.

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Page 60: Ciencias naturales 7º

59Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

Para realizar el proceso de fotosíntesis, los organismos productores utilizan el carbono, que seencuentra en el ambiente en estado gaseoso, en formade dióxido de carbono (CO2), para poder construirmoléculas orgánicas como la glucosa. Como producto,se libera O2 a la atmósfera.Los productores, al igual que los consumidores, utilizan oxígeno del aire en la respiración celular, liberando también dióxido de carbono.

Los consumidores incorporan el O2 de laatmósfera y obtienen elcarbono a partir del consumo de moléculasorgánicas, como la glucosa,que forma parte de otrosseres vivos, para obtenerenergía mediante el proceso de respiración

celular. Producto de estas reacciones se libera CO2

que es captado por organismos fotosintéticos.

Plantas y animales muertos,restos de hojas, excrementos yotros desechos orgánicos sonconsumidos por organismos descomponedores.Durante las reacciones de descomposición, parte delcarbono se incorpora al sueloy otra parte es liberada a la atmósfera en forma de CO2.

Bajo la superficie de la tierra seencuentran yacimientos de carbón y petróleo. Estos son utilizados por los humanos en lacombustión, liberando CO2

a la atmósfera.

Combustión

Descomposición

Depósitos de combustibles fósiles

Fotosíntesis

¿Cómo circulan el carbono y el oxígeno en la naturaleza?

Respiración

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Page 61: Ciencias naturales 7º

60 Unidad 2

El agua: sustancia vital

El agua es uno de los compuestos más importantes y abundantes en los seresvivos, por lo que su disponibilidad en el ecosistema incide significativamente en suscomponentes, tanto abióticos (por ejemplo, variables atmosféricas) como bióticos(organismos de todos los grupos).

El agua circula continuamente de los océanos a la atmósfera, luego a la tierra yregresa a los océanos, proporcionando un suministro renovable. Este ciclo, a través del cual se mantiene un equilibrio del agua, se llama ciclo del agua o ciclo

hidrológico.

El ciclo del agua en el ambiente es dinámico yse produce gracias a la energía solar. El calordel sol hace que el agua se evapore desdelas masas de agua, tierras húmedas y también desde el cuerpo de los organismos. El sol es el origen de toda laenergía, la cual llega a la Tierra en formade luz y calor. ¿Cuál crees tú que es la importancia del sol para los seres vivos del planeta?

CCoonnvveerrsseemmooss

La mayor parte del agua(97%) está contenida enlos océanos y mares. Elresto corresponde a aguadulce, que se encuentra enlos lagos, ríos y acuíferos subterráneos (1%) y a lagran reserva de aguadulce, en forma de hielo,que contienen los casquetes polares y losglaciares (2%).

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Page 62: Ciencias naturales 7º

61Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

En la atmósfera, el agua seencuentra como vapor deagua procedente de la evaporación de aguassuperficiales, océanos, lagosy ríos, principalmente.

El agua que precipitapuede infiltrarse en elsuelo formando acuíferossubterráneos (aguas subterráneas), o bien fluyeformando ríos o arroyosque llegan al mar.

Desde las nubes el aguaprecipita en forma de granizo, nieve o lluvia, reincorporándose a ríos,mares y lagos.

Los seres vivos, principalmente las plantas,aportan una cantidad considerable de vapor deagua a la atmósfera,mediante la transpiración.

Cuando desciende la temperatura, asociada a otrosfactores atmosféricos, el vapor de agua se condensa y se formanlas nubes.

Ciclo del agua

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Page 63: Ciencias naturales 7º

62 Unidad 2

HACIENDO ciencia

Observación

El ciclo del agua es el ciclo más activo de la superficie del planeta: mueve gran cantidad de materia.

Problema científico

¿Qué efectos tiene la temperatura sobre el agua?

Formulación de hipótesis

La temperatura influye en cambios de estado del agua, los cuales son parte del ciclo hidrológico.

Experimentación y control de variables

a. Junto a 2 ó 3 compañeros o compañeras, consigan los siguientes materiales: un termómetro, vaso de vidrio, frasco de vidrio grande con tapa y varios cubitos de hielo.

b. Coloquen los cubitos de hielo en el vaso, introdúzcanlo en el frasco y tápenlo.c. Pongan el frasco en un lugar donde reciba luz solar o bajo luz artificial (pueden utilizar una

lámpara con ampolleta incandescente, que genera calor, no sirven las de luz fría) y esperen 20 minutos. Observen lo que ocurre con el hielo y anótenlo en sus cuadernos. Abran el frasco yregistren la temperatura, introduciendo un termómetro, durante 30 segundos. Posteriormente, tapenel frasco.

d. Transcurridos otros 20 minutos al sol, coloquen el frasco en un lugar más frío y déjenlo por 20minutos más. Midan la temperatura. Anoten sus observaciones.

Recolección de datos

Registren en sus cuadernos todas las observaciones; pueden utilizar una tablacomo la siguiente:

Análisis de resultados y conclusiones

1. Nombra las variables (dependiente, independiente y controlada) con las que trabajaste en el experimento.

2. ¿Qué sucedió con el hielo al estar expuesto al calor? Explica.3. ¿Qué ocurrió con el frasco en el lugar frío?4. ¿Qué relación existe entre los cambios de estado del agua y el ciclo hidrológico? Explica.5. ¿A qué se debe que existan cambios de estado del agua?6. Explica cómo ocurren en la naturaleza los cambios que observaste en la experiencia realizada.

Observación

Planteamiento del

problema

Formulación de hipótesis

Experimentación y

control de variables

Recolección de datos

Análisis de resultados y

conclusiones

PROCESOS CIENTÍFICOS

¿Cómo circula el agua por el planeta?

Observaciones

Temperatura del líquido en el frascoEstado del agua

en todo el frasco

A los 20 minutos

A los 40 minutos Copia en tu cuaderno

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63Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

El nitrógeno en la naturaleza

El nitrógeno es un elemento esencial para el desarrollo de la vidaen la Tierra. Forma parte de los aminoácidos, que constituyen lasproteínas, y de otros compuestos orgánicos. ¿De dónde obtienen el nitrógeno los seres vivos?

El nitrógeno molecular (N2) es uno de los elementos más abundantes en la Tierra, constituyendo cerca del 78% de losgases que componen la atmósfera. Sin embargo, la mayoría de los organismos no pueden utilizar el nitrógeno atmosférico en formadirecta, sino que dependen del nitrógeno presente en el suelo, el cualdebe previamente fijarse, es decir, combinarse con otros elementos.

La fijación biológica del nitrógeno la realiza un grupo de bacterias que viven libresen el suelo o asociadas a las raíces de algunas plantas. Además, los relámpagosfijan también una pequeña cantidad de nitrógeno.

Al combinarse con otros elementos, el nitrógeno da origen a compuestos diferentes. De esta forma puede ser utilizado por otros organismos del ecosistema.

Algunas bacterias que fijannitrógeno al suelo viven enlas raíces de las plantas leguminosas, formando losnódulos que se observanen la fotografía.

N2

Nitrógeno atmosférico

NH3

Amoníaco

NO3–

Nitrato

o

NO2–

Nitrito

NH4+

Amonio

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Page 65: Ciencias naturales 7º

64 Unidad 2

Nitrógenoatmosférico (N2)

Fijación biológicade nitrógeno

Bacterias que fijannitrógeno

Bacterias nitrificantes

Amonificación

Desnitrificación

Nitrificación

Descomposición

Bacterias desnitrificantes

Fijación de nitrógeno por relámpagos

Etapas del ciclo del nitrógeno

FijaciónLa fijación del nitrógeno puede ocurrir por la acción de los relámpagos o por la actividad de ciertasbacterias, que incorporan el nitrógeno atmosférico a las plantas (fijación biológica del nitrógeno). Lasbacterias convierten el nitrógeno gaseoso (N2) en amoníaco (NH3) o nitratos (NO3

–).

AmonificaciónAlgunas bacterias utilizan el nitrógeno de los desechos animales, así como las plantas y animales endescomposición, para fabricar sus propias proteínas, liberando al suelo el nitrógeno que no utilizaronen forma de amoníaco (NH3) o amonio (NH4

+).

AsimilaciónLos vegetales absorben el nitrato del suelo y lo utilizan para fabricar proteínas, las que pasan a losanimales a través de la cadena alimentaria. El ciclo se reinicia con los desechos de animales o cuandoanimales y vegetales mueren.

NitrificaciónEn el suelo, otro grupo de bacterias transforman el amoníaco y el amonio en nitrito (NO2

–), el queluego es transformado en nitrato (NO3

–).

DesnitrificaciónParte del nitrato presente en el suelo se pierde en el proceso de desnitrificación, a través del cualalgunas bacterias transforman el nitrato en nitrógeno gaseoso y lo liberan a la atmósfera.

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Page 66: Ciencias naturales 7º

65Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

Si reconociste la importancia de los elementos químicos en la actividad 1, ¡felicitaciones! De lo contrario repasa el contenido de las páginas 57, 60 y 63.Si identificaste los procesos de los ciclos de la naturaleza, ¡muy bien! Si cometiste alguna equivocación revisa el tema 2 de la unidad.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

a. ¿En qué capa o capas de la Tierra se lleva a cabo el ciclo?b. Describe brevemente los procesos que ocurren en el ciclo.c. Dibuja en tu cuaderno los ciclos del carbono y del nitrógeno, y ubica el lugar en el que participan

los organismos productores y descomponedores.d. ¿Qué ocurriría en los ciclos si se eliminan de la naturaleza a los organismos productores?

1. Explica la importancia de los siguientes elementos en la naturaleza.

a. Carbono. b. Oxígeno. c. Nitrógeno. d. Agua.

2. Copia el siguiente esquema en tu cuaderno e identifica los procesos que están señalados conlas flechas. Luego responde las preguntas planteadas.

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66 Unidad 2

3. ALTERACIONES EN LOS CICLOS NATURALES

En la actualidad, la mayoría de los sectores de la sociedad aceptan que estamosen presencia de un calentamiento global del planeta, el que influiría directamenteen un cambio climático, también global. De acuerdo a lo que se conoce, muchospiensan que el calentamiento global ha sido consecuencia del enorme aumento delas emisiones de ciertos gases hacia la atmósfera, producto de la actividad humana,a partir de la era industrial. Se cree que la concentración de dióxido de carbono

(CO2) y otros gases, como el óxido nitroso (N2O), ha generado un incrementodel efecto invernadero natural, aumentando la temperatura del planeta, fenómenoconocido como calentamiento global.

Es muy probable que el calentamiento global esté provocando, además, cambios

en la dinámica de los ciclos biogeoquímicos.

Si las concentraciones de carbono y nitrógeno atmosférico están aumentando,¿qué ocurre con el ciclo natural de estos gases?

Los ciclos del carbono y del nitrógeno se han modificado producto de la utilización de combustibles fósiles, la deforestación y algunos procesos agrícolas eindustriales. Esto ha acelerado el flujo de estos gases hacia la atmósfera, provocando un cambio en su composición química.

Factores que alteran losciclos del carbono y delnitrógeno.

DeforestaciónDeforestación

Aumento del efecto invernaderoAumento del efecto invernadero

Mayor temperatura en la TierraMayor temperatura en la Tierra

Pérdida de la capacidadPérdida de la capacidadfotosintéticafotosintética

Cambios en labiodiversidadContaminación del ecosistema

acuático por flujo de fertilizantes

Cambio en la utilización de la tierra por agotamiento o

desgaste de los suelos

Emanación de gases poruso de

combustibles fósiles

Emanación de gases poruso de

combustibles fósilesEmanaciones de

gases: CO2 y NOEmanaciones de

gases: CO2 y NO

GLOSARIO

Efecto invernadero:gases (CO2, N2O,entre otros) acumulados en laatmósfera que impiden la salida departe de la radiaciónproveniente del sol,que es reflejada por lasuperficie terrestre.

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Page 68: Ciencias naturales 7º

67Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

1. Observa el siguiente gráfico y responde en tu cuaderno las preguntas planteadas.

a. ¿Por qué las plantas, la tierra y en los océanos tienen valores negativos de liberación de CO2?b. ¿Qué factor libera más CO2 a la atmósfera?c. ¿Qué representa el efecto neto en el gráfico?d. ¿Cuál es el valor del CO2 que es liberado a la atmósfera producto de la acción humana? ¿En qué

procesos se libera?e. Calcula la diferencia entre el CO2 liberado y el CO2 captado. ¿Qué representa ese valor?, ¿qué sucede

con esa cantidad de CO2 en la naturaleza?f. Elabora una conclusión con los datos del gráfico, mencionando los efectos que ocasionan en la

naturaleza la liberación y utilización de CO2.g. Imagina que el suministro de combustibles fósiles se agotara en 50 años, ¿qué ocurriría con la

actividad humana?, ¿cómo incidiría esto en la naturaleza?

Analiza

Los contaminantes de la atmósfera son sustancias que se incorporan al aire, producto de la acciónhumana. Si bien el CO2 es un gas natural de la atmósfera, en los procesos de producción de energía,como la calefacción y el transporte, se libera este compuesto a la atmósfera, elevando las concentraciones normales del gas. ¿Cómo crees que se vería afectado el ciclo si las concentraciones deCO2 son muy elevadas?, ¿qué medidas propondrías para disminuir la contaminación por CO2?

CCoonnvveerrsseemmooss

Eliminación de CO2 de la atmósfera.

Liberación de CO2 a la atmósfera.

El efecto neto del aporte de CO2 equivale a la liberaciónde este gas menos su eliminación desde la atmósfera.

Mil

mill

ones

de t

onela

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l añ

oGráfico Nº 3: Actividades que producen movimiento de CO2 en la atmósfera

8

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2

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Efecto

Neto

Actividades

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Page 69: Ciencias naturales 7º

Se produciría el deshielo de grandes glaciares, lo que provocaría unaumento del nivel del mar y una disminución de las fuentes de aguadulce disponibles para el consumo humano en algunos lugares.

Las variaciones en las precipitaciones provocaría que los suelos retengan menos cantidad de agua, por lo que existirían períodos de sequía muy prolongados.

68 Unidad 2

¿Qué ocurre con el agua al elevarse la temperatura del planeta?

El aumento de la temperatura del planeta ha acelerado el ciclo hidrológico, es decir, los cambios de estado del agua en la naturaleza ocurren más rápidamente.

Las principales consecuencias que podrían producirse debido a la alteración delciclo hidrológico son las siguientes:

En los últimos años se ha tomado conciencia a nivel mundial sobre la protección y el cuidado de la naturaleza. Los esfuerzos para evitar la amplificación del efecto invernadero deben concentrarse necesariamenteen la reducción de las emisiones de los gases que lo originan y, así también, en detener la deforestación a nivel mundial.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

En regiones del planeta donde llueve poco, las precipitaciones disminuirían aún más y aumentarían en las zonas donde estas son más intensas.

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Page 70: Ciencias naturales 7º

69Ciclos en la naturaleza

UNIDAD 2

1. Copia en tu cuaderno las siguientes oraciones y complétalas con los conceptos correspondientes.

a. Producto de la actividad industrial, se emanan gases contaminantes como el …, y …, los que se acumulan en la … aumentando el efecto … .

b. El aumento del efecto invernadero provoca a su vez un aumento de la … del planeta, lo cual puede incidir en el … de los casquetes polares, cambios en la intensidad de … y períodos prolongados de … .

2. Nombra y explica en qué consisten las siguientes actividades humanas y cómo inciden en el ecosistema.

a. b. c.

3. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.

a. ¿Qué es el efecto invernadero?, ¿por qué se produce?b. ¿Qué consecuencias trae el aumento de gases como el CO2 en la atmósfera?c. ¿Qué consecuencias tiene para los seres vivos la alteración de los ciclos biogeoquímicos?

Si respondiste correctamente las actividades, ¡muy bien! Si tuviste algún error; revisa nuevamente el contenido de las páginas 66 y 68 y vuelve a realizar las actividades.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

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Page 71: Ciencias naturales 7º

Taller Científico

70 Unidad 2

La fijación industrial del nitrógeno se realiza para obtener amoníaco, que es lamateria prima para la elaboración de fertilizantes que se usan en la agricultura.

Problema científico

¿Qué efectos provocan los compuestos nitrogenados en las plantas?

Hipótesis

Formen grupos de 3 ó 4 personas y, aplicando lo que han aprendido en la unidad, respondan las siguientes preguntas en el cuaderno.

a. ¿Qué compuestos nitrogenados conoces?b. ¿Cómo utilizan el nitrógeno los productores y descomponedores?c. Formulen una hipóstesis que te permita responder el problema planteado.

Experimentación y control de variables

Consigan los siguientes materiales:

- 2 vasos plásticos transparentes.- 10 semillas de porotos.- algodón.- amonio o nitrato (se compra en

una ferretería, florería o jardín deventa de plantas).

Observación

NITRÓGENO EN LA NATURALEZAExperimentación y

control de variables

Al realizar unainvestigación, loscientíficos buscanponer a prueba lahipótesis. Para ellose deben diseñarexperimentos queconsideren los factores o variablesinvolucrados en lahipótesis.

PROCESOSCIENTÍFICOS

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Page 72: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 2

71Ciclos en la naturaleza

Diseño experimental

Con los materiales reunidos, elaboren un experimento que les permita descubrir qué efectos provoca el nitrógeno en las plantas.

Tengan presente que deben incluir un patrón “control” que les permita compararla variables dependiente con el tratamiento experimental. Por esta razón, se lespiden dos vasos.

Identifiquen y describan las variables de este experimento.

Recolección de datos

Observen diariamente, durante dos semanas, los cambios que experimentan lassemillas de porotos y anótenlos en sus cuadernos.

Una vez que aparezca el tallo comiencen a medirlo y a registrarlo.

Elaboren una tabla para registrar los datos y las observaciones.

Copia las siguientes preguntas en tu cuaderno y responde Sí o No, según corresponda.

1. ¿Logré establecer una hipótesis de trabajo acorde con el problema planteado?2. ¿Diseñé un experimento que me ayudó a resolver el problema inicial? 3. En el laboratorio, ¿trabajé de manera ordenada y limpia?4. ¿Escuché y respeté las opiniones de mis compañeros y compañeras de trabajo?5. ¿Logré ordenar y analizar correctamente los resultados del experimento?

¿Cómo trabajé?

Análisis de resultados y conclusiones

1. ¿Qué cambios experimentaron las semillas de porotos?2. ¿Hubo diferencias en el crecimiento de las plantas? Explica.3. Señala la variable dependiente y al menos dos de las variables controladas.4. ¿De qué manera incidió el nitrógeno en el desarrollo de las plantas?

Fundamenta tu respuesta, utilizando tus resultados.5. ¿Qué ocurriría si los fertilizantes, como el amonio, se utilizaran en exceso?

Propón un diseño experimental para comprobar lo que ocurriría con el usoabusivo de fertilizantes.

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Page 73: Ciencias naturales 7º

72 Unidad 2

Noticia Científica

Una de las zonas del planeta más afectadaspor el calentamiento global es la Antártica.Durante los últimos 50 años, 6 placas dehielo del continente se han desintegrado.

En febrero de 2008, científicos confirmaronel desprendimiento de una de las plataformas más grandes que aún se conservan en la Antártica, la plataformaWilkins. El trozo de hielo que sedesintegra equivale a tres veces eltamaño de la Isla de Pascua.Los científicos señalan elcalentamiento global comoresponsable de lo que ocurre en este continente,es en esta zona del planetadonde los efectos climáticos se han dejadosentir con mayor fuerza. Elaumento de la temperatura enla Antártica es de 0,5 ºC por década, durante los últimos 50 años.

Informes de la ONU señalan que el derretimiento de hielo en los polos ha provocado un aumento en el nivel del marde 1,8 milímetros por año. Sin embargo, losexpertos no creen que este desprendimientoen particular altere el nivel del mar, ya quecorresponde a hielos flotantes.

BLOQUE DE HIELO SE DESPRENDE EN LA ANTÁRTICA

La masa de hielo tiene un tamaño tres veces mayor ala Isla de Pascua.

1. ¿Por qué crees tú que los científicos se preocupan de los efectos del calentamiento global en lugarestan alejados del mundo?

2. ¿Cómo afecta a los seres vivos el desprendimiento de los hielos de la Antártica?3. ¿Qué debemos hacer los humanos para prevenir desastres ecológicos como el

derretimiento de los glaciares o el derretimiento de hielo en los polos?

Responde en tu cuaderno

Fuente: La Tercera, sección Tendencias,

26 de marzo de 2008, pág. 33. Adaptación.

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Page 74: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 2

73Ciclos en la naturaleza

ResumiendoLa

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Page 75: Ciencias naturales 7º

74 Unidad 2

Responde nuevamente la sección Demuestro lo que sé…, de la página 47, y luegoevalúa cuánto has avanzado.

1. Observa las siguientesfotografías y luego responde.

a. Nombra los componentes del ecosistema que observas en las fotografías.b. ¿Interactúan entre sí los componentes de cada ecosistema?, ¿cómo lo hacen?c. ¿Qué se necesita para mantener la vida en ambos ecosistemas?

2. Completa en tu cuaderno las siguientes oraciones.

a. La energía que necesitan los seres vivos proviene del … . Esta es utilizada por las… para fabricar sus propios … .

b. La energía … de un ser vivo a otro a través de una cadena … que está constituida por organismos …, … y … .

c. Algunos elementos vitales para la vida en la Tierra son el …, … y el … los cualesse reciclan a través de los … .

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

Ahora profundiza tus respuestas

3. Completa la siguiente tabla con los elementos o compuestos correspondientes acada descripción (agua, dióxido de carbono, oxígeno y/o nitrógeno).

Característica Sustancia

Se encuentra en la atmósfera.

Se requiere para el proceso de respiración.

No es utilizable directamente por los seres vivos.

Es absorbido por las plantas para realizar la fotosíntesis.

Es liberado en la respiración.

Se libera como producto de la fotosíntesis.

A B

Copia en

tu cuaderno

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Page 76: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 2

75Ciclos en la naturaleza

Materia

Ciclos biogeoquímicos

Ciclo del agua

Contaminación

Energía Naturaleza

Ciclo del carbono

Consumidores

Ecosistemas

Sol

Productores

Calentamiento global

Ciclo del nitrógeno

Descomponedores

Mapa conceptual

Utilizando los siguientes términos, construye un mapa conceptual. Puedes agregar otrostérminos si lo requieres.

¿Qué haces tú?

El agua es un recurso natural renovable muy abundante en el planeta. Sin embargo, lamínima parte de ella es realmente útil para el consumo o uso por parte del ser humano.A pesar de esto, la actividad humana ha descuidado la protección y el mantenimiento de este vital recurso, arrojando toneladas de suciedad al agua, contaminándola con detergentes, arrojando basura química, entre otros.

Evalúa tus actitudes

Copia las siguientes preguntas en tu cuaderno y responde Sí o No a cada una.

1. ¿Crees que es importante cuidar el agua?, ¿por qué?2. Elabora un listado del uso que haces del agua en un día y analiza qué aspectos

podrías mejorar para su cuidado.3. Si bien hay muchos factores que influyen en la contaminación del agua, ¿qué medidas

propondrías a nivel industrial, doméstico y personal para cuidar este recurso?

Comparte tus respuestas con tu curso y en conjunto propongan medidas concretas parapromover el cuidado del agua en el colegio.

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Page 77: Ciencias naturales 7º

76 Unidad 2

¿Qué aprendiste?

1. ¿Qué factor(es) es(son) imprescindible(s)para los seres vivos?A. La energía.B. La materia inorgánica.C. La materia orgánica.D. La materia y la energía.

2. ¿En qué capas se desarrolla la vida en nuestro planeta?A. Litosfera.B. Atmósfera e hidrosfera.C. Hidrosfera y litosfera.D. Atmósfera, litosfera e hidrosfera.

3. ¿Cómo circulan la materia y la energía enla naturaleza?A. La energía circula a través de los seres

vivos.B. La energía y la materia circulan a través

de los ciclos biogeoquímicos.C. La energía fluye en una sola dirección, la

materia fluye cíclicamente.D. Circulan entre la atmósfera y la litosfera.

4. ¿Qué procesos permiten que los seresvivos incorporen carbono?A. Respiración y alimentación.B. Fotosíntesis y respiración.C. Alimentación y fotosíntesis.D. Respiración, alimentación y fotosíntesis.

5. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones, respecto al ciclo del carbono, es incorrecta?A. Los heterótrofos incorporan carbono del

ambiente a través de la fotosíntesis. B. La descomposición de materia orgánica,

libera CO2 a la atmósfera.C. Los animales obtienen carbono al

alimentarse de plantas.D. El uso de combustibles fósiles, libera

carbono hacia la atmósfera.

6. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones relacionadas con el ciclo del nitrógeno escorrecta?A. Como producto de la desnitrificación se

forma NO3–.

B. Las plantas absorben nitrógeno en formade nitrito y amonio.

C. En el proceso de asimilación, el nitrógeno gaseoso es devuelto a la atmósfera.

D. La fijación de nitrógeno puede ocurrir por medio de la acción bacteriana.

7. El efecto invernadero es uno de los principales problemas ambientales de laactualidad. Al respecto ¿cuál de las siguientes situaciones no es causa de este fenómeno? A. El uso de combustibles fósiles. B. El fenómeno de calentamiento global. C. La deforestación.D. Emanaciones de gases como el CO2.

I. Lee las preguntas y selecciona la alternativa correcta en tu cuaderno.

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Page 78: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 2

77Ciclos en la naturaleza

II. Copia y completa en tu cuaderno la siguiente tabla.

III. Copia y responde brevemente las siguientes preguntas en tu cuaderno.

a. Menciona cuatro lugares a los que llega el agua después de caer como precipitación.b. ¿En qué formas se puede encontrar el agua en la Tierra?c. ¿Qué ocurriría si el agua de la Tierra dejara de evaporarse?d. ¿Qué papel desempeñan los animales en el ciclo del carbono?e. ¿Qué sucedería si todas las bacterias de la Tierra desaparecieran?

Ciclo biogeoquímicoElementos o

compuestos que circulan

Organismos que participan

Principales fenómenoso procesos

Ciclo del carbono

Ciclo del nitrógeno

Ciclo del agua

Copia en tu cuaderno

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Page 79: Ciencias naturales 7º

78 Unidad 3

3UNIDAD TRANSFORMACIONESDE LA MATERIA

Muchas veces habrás notado cómo la nieve de la cordillera se derrite cuando hace calor o cómo se evapora el agua después de un día de lluvia;sin embargo, ¿te has preguntado por qué sucede?, ¿qué permite que lamateria se transforme?

ONVERSEMOSC

• Todo lo que nos rodea es materia• Elementos y compuestos químicos• Elementos y compuestos de interés• Transformaciones de la materia• Ley de conservación de la masa

Navegaremos por...

Foto

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Page 80: Ciencias naturales 7º

79Transformaciones de la materia

En esta unidad aprenderás a…

Conocer la estructura y las características de la materia.Distinguir entre elemento y compuesto.Identificar elementos químicos más comunes en la naturaleza.Comprender que la materia se transforma constantemente a través de reacciones químicas.Interpretar reacciones químicas en términos de la conservación de la masa.

Demuestro lo que sé…

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

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

Una llave de hierro se oxida.

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

Vaso

Niño

Alegría

Nube

Agua Nieve

Tristeza Humo

A B

C D

La greda se moldea de varias formas.

El hielo se derrite. Un papel se quema al encenderlo.

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Page 81: Ciencias naturales 7º

80 Unidad 3

A lo largo del desarrollo de la cultura humana se ha ido avanzando constantemente en el conocimiento de la naturaleza, en gran parte, gracias al trabajo de los científicos. Este mayor conocimiento ha permitido transformar lanaturaleza e incluso intervenir en procesos propios de los seres vivos, todo enbeneficio del ser humano.

Ley de conservaciónde la masa

Reacciones químicas de lavida cotidiana

Reacciones químicas

Cambios químicos

Las transformaciones de la materia

Composiciónde la materia

Átomosno enlazados

Átomos enlazadoso moléculas

Elementos Compuestos

LA MATERIA

Cambios físicos

Velocidad de lasreacciones

Red de conceptos

¿Qué piensas tú?

En esta unidad revisaremos los conceptos clave que te permitirán comprender lacomposición y las transformaciones que sufre la materia.

Comenta con tu curso:

¿De qué forma los científicos intervienen en el medioambiente?¿De qué manera estas intervencionesbenefician nuestro ambiente?¿Son beneficiosas todas lastransformaciones artificiales de lamateria? Explica.

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Page 82: Ciencias naturales 7º

81Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

DESAFÍO inicial

Cuando tenemos un objeto que podemos ver y tocar es fácil decir qué características tiene. Podemosdecir de un clavo, por ejemplo, que es sólido y duro, que brilla y es suave al tacto; que es más livianoque una manzana y que es más corto que un lápiz. Pero ¿cómo podrías decir las características de unobjeto que no puedes ver ni tocar? Tendrías que inferir información a partir de lo que observas.

Con tu grupo de trabajo reúne los siguientes materiales: una caja cerrada que contenga objetos secretos (pídesela atu profesor o profesora), regla, balanza de cocina y un imán.

Junto a tus compañeros y compañeras, observen la caja cerrada y conversen cómo pueden obtener información que les permita descubrir quécontiene. Con la regla, midan las dimensiones de la caja y usen la balanza paraobtener la masa de la caja; anoten estos valores.

Muevan y agiten la caja cuidadosamente y respondan:

1. ¿Cuántos objetos creen que contiene?2. ¿Son grandes o pequeños? 3. Anoten sus inferencias y las razones.

Deslicen ahora el imán por la superficie de la caja a través de distintos puntos.

4. ¿Pueden asegurar que el imán atrae a algunos de los objetos que están dentro de la caja?, ¿por qué?

5. Anoten los objetos que pueden inferir que hay en la caja. Basen sus inferencias en las mediciones y observaciones.

Finalmente, abran la caja.

6. ¿Qué objetos hay en la caja? 7. Comparen sus inferencias con la realidad.

¿QUÉ ES LO QUE NO VES?

ImportanteLos científicos, cuando trabajan, primero infieren las características de las cosas que no puedenobservar directamente. Por ejemplo, para saber cómo es la materia por dentro, el punto de partida es la inferencia.

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Page 83: Ciencias naturales 7º

82 Unidad 3

1. TODO LO QUE NOS RODEA ES MATERIA

¿De qué crees que estamos formados? ¿Qué tienen en común el agua, las nubes ylas rocas?

Todo lo que se encuentra en nuestro entorno es materia: tu cuerpo, la mesa, lasilla, el piso, el aire y todo lo que nos rodea. Materia es todo aquello que tienemasa y ocupa un lugar en el espacio.

¿Cómo es la materia en su interior?

La materia está formada por partículas pequeñísimas e indivisibles, llamadasátomos, que se unen entre sí mediante procesos químicos.

Las propiedades de la materia se explican a través de un modelo científico, llamadomodelo corpuscular de la materia, que es una representación de cómo está formada.

Los principios del modelo corpuscular de la materia son:La materia está formada por partículas. Puedes imaginarlas como pequeñas esferas de distintos tamaños. Las partículas están en continuo movimiento. Siempre están en movimiento, ya sea vibrando, desplazándose y rotando. Entre las partículas hay vacío. Entre ellas no existe ningún otro tipo de materia.Entre las partículas hay fuerzas de atracción. Estas determinan que las partículas se encuentren unidas o separadas.

Representación corpuscularde la materia.

Todo modelo científico es una representación de la realidad cuyas características no podemos observar directamente. Por ejemplo, un buenmodelo científico de la estructura interna de la materia nos ayuda a conocersus características y a predecir su comportamiento. Pero no es una foto realde la materia por dentro ni de las partículas que la conforman. El modelocientífico de la materia ha cambiado muchas veces desde la primera idea deátomo hasta hoy, según van haciéndose nuevas observaciones.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

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Page 84: Ciencias naturales 7º

83Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

Demócrito pensaba que losátomos eran indestructibles,que no podían dividirsey que eran la porciónmás pequeña posiblede materia. No tenía cómoprobar experimentalmenteque él estaba en lo cierto...fue necesario esperar másde 20 siglos para encontrarla respuesta definitiva.

Descubrimiento del átomo

El estudio del átomo comienza en Grecia, unos 400 años a. C., cuando Leucipo y su discípulo Demócrito de Abdera se hicieron las siguientes preguntas: ¿cómo es la estructura de la materia?, ¿de qué está formada? Ante el desconcierto de sus discípulos,Demócrito propuso que la materia se formaba de pequeñísimas partículas indivisibles.

CCoonntteemmooss uunn ccuueennttoo......

“Leucipo propuso descansar. Demócrito, en cambio, quería ir al ágora, en donde sereunían todos los intelectuales de Atenas. En medio del ágora comenzó a hablar:

Demócrito: Ese alto edificio si se divide en sus partes, las partes se separan y se dividen nuevamente. Cada vez se empequeñece máslo existente y lo último que queda es lo indivisible,lo uniforme y lo más pequeño. Los átomos semueven en el vacío, por acercamiento construyenprimero la forma de las cosas; por separacióncrean la variación y la cualidad.

Ciudadano 1: ¡Locura! ¡Locura! ¡Es un loco!

Demócrito: Medité claramente y hasta el final.Puedo dividir para llegar al fin; ¿es esto acasouna fantasía? ¡La menor cantidad puede siempre dividirse y esto es razonable!

Ciudadano 1: ¿Y dónde está el fin?

Demócrito: El fin es el átomo, aquello que es indivisible.

Ciudadanos: ¡Es una locura que jamás podrás demostrar, jamás!

Demócrito: ¿Acaso no puede un sentimiento puro ser superior a una demostración lógica?

Todos rieron... Demócrito ve su pensamiento cada vez más claro, y extiendesus brazos abiertos y triunfantes respondiendo. ¡Salud, se ríen de mí!”.

Fuente: Archivo editorial.

* * *

GLOSARIO

Átomo: unidad estructural básica de lamateria.Significa: a=sin;tomo=división.

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Page 85: Ciencias naturales 7º

84 Unidad 3

Estructura del átomo

¿Cómo te imaginas un átomo? Los átomos son partículas formadas por protones,

neutrones y electrones. Los electrones giran alrededor del núcleo, lugar donde seencuentran los protones y neutrones.

¿Cómo podemos representar un átomo?

Se puede hacer a través de un diagrama atómico, que es una representación sencilla de un átomo.

Hasta ahora se ha logrado identificar 114 tipos de átomos diferentes, de los cuales92 se encuentran en forma natural y los restantes han sido producidos en formaartificial en un laboratorio.

Un conjunto de átomos del mismo tipo forman un elemento químico, estos se representan con un símbolo formado por una o dos letras que abrevian su nombre,llamado símbolo químico.

Los elementos químicos se pueden observar en la tabla periódica, que es un cuadro organizado en columnas y filas que muestran todos los elementos químicos conocidos ordenados. Puedes encontrar la tabla periódica en la página 183 de tu texto.

Los átomos se diferencian entre sí por su cantidad de protones. Veamos un ejemplo, el hidrógeno tiene solo un protón. Cuando los átomos son neutros, elnúmero de protones debe ser igual al número de electrones, entonces, el hidrógeno tiene un protón y un electrón.

Todos los átomos de un elemento químico tienen el mismo número de protones,pero se pueden diferenciar en el número de neutrones. Por ejemplo, el hidrógenopuede no tener neutrones o poseer uno o dos neutrones, tal como muestran losdiagramas atómicos a la izquierda.

electrón

neutrón

Hidrógeno-11 protón1 electrón

Hidrógeno-21 protón1 electrón1 neutrón

Hidrógeno-31 protón1 electrón2 neutrones

protón

Representación de las partículas del átomo.

Cuando observas las cosas a tu alrededor, con colores, formas y oloresdiferentes, parece lógico pensar que existe algo que las forma: los átomos.Pero, ¿cómo habría cambiado la historia si en el ágora griega hubierantomado en cuenta las ideas de Demócrito?, ¿crees que es importante valorar las ideas de los demás?, ¿crees que es importante expresar tus opiniones en los temas que se abordan en los trabajos?

CCoonnvveerrsseemmooss

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Page 86: Ciencias naturales 7º

85Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

a. ¿Qué tienen en común la chinita, la gota de agua y el humo del incienso?b. Si pudieras mirarlos por dentro con una potente lupa, ¿qué observarías?c. ¿Cómo serán las fuerzas de atracción entre las partículas en cada caso?

2. Dibuja en tu cuaderno los siguientes diagramas y completa.

a. Indica en el diagrama dónde se ubican los electrones, los protones y los neutrones.

b. Completa los núcleos de los diagramas atómicos, que representan los átomos de: carbono, nitrógeno y neón. Puedes ayudarte con la tabla periódica de la página 183.

c. Escribe, en tu cuaderno, los símbolos químicos, el número de electrones, protones y neutronespara cada átomo.

Gota de aguaChinita Humo de incienso

1. Observa las fotografías y responde en tu cuaderno.

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

Si respondiste correctamente todas las preguntas de la actividad 1, ¡felicitaciones! Si fallaste en alguna, repasa la página 82 y 83.Si completaste correctamente los diagramas de la actividad 2, ¡excelente! Revisa la página 84 si tuviste errores.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

Diagrama atómico del carbono. Diagrama atómico del nitrógeno. Diagrama atómico del neón.

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Page 87: Ciencias naturales 7º

86 Unidad 3

2. ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS

Sabemos que los átomos son las unidades básicas que forman la materia y quetodas las cosas que nos rodean, sean sólidas, líquidas o gaseosas, son el resultadode la combinación de átomos.

Las fuerzas de atracción que existen entre los átomos les permiten mantenerse unidos, y así formar agrupaciones permanentes. A estas uniones entre átomos se lesllama enlaces químicos.

Cuando los átomos se unen mediante enlaces químicos, se agrupan formandomoléculas. Una molécula es una agrupación que se forma cuando dos o más átomos iguales o diferentes se unen. Contiene una cantidad fija de átomos.

Cada átomo tiene una capacidad propia para unirse a otro átomo y así construirmoléculas. Hay algunos que se agrupan estableciendo no más de una o dos uniones, mientras otros lo hacen a través de muchas uniones o enlaces.

Para representar las moléculas se utilizan los modelos moleculares, en los quecada esfera de color simboliza un átomo en particular. Veamos algunos ejemplosde moléculas y sus modelos moleculares:

En algunos hogares se ocupa gasnatural, que está compuesto pormetano (CH4) que, a su vez, estáformado por un átomo de carbono y cuatro átomos dehidrógeno (átomos diferentes). El agua (H2O), como la de un

río, se forma de moléculas enlas que se unen dos átomos dehidrógeno a uno de oxígeno(átomos diferentes).

El oxígeno (O2) querespiramos se formapor la unión de dosátomos de oxígeno

(átomos iguales).

Hidrógeno

Oxígeno

Carbono

Nitrógeno

Distintos átomos.

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Page 88: Ciencias naturales 7º

87Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

Composición química y propiedades

¿En qué crees se diferencia el azúcar de la sal? Cada tipo de materia se caracterizapor su composición química, la cual se refiere a la identificación y a la cantidad delas diferentes sustancias que la componen.

Las sustancias que no pueden descomponerse en otros componentes más simples se llaman elementos químicos. El oro es un elemento químico. Si apartaras un átomo de una pepita de oro, ese átomo seguiría siendo oro.En la naturaleza los elementos están unidos con otros formando compuestos.Un compuesto químico es una sustancia que sí puede separarse en componentesmás simples.

Cada elemento y compuesto presenta propiedades que lo caracterizan. Estas pueden observarse usando los sentidos o con la ayuda de algún instrumento. Porejemplo, el cobre es un elemento sólido, color rojizo, suave al tacto, que se puedemoldear en láminas o alambres; además se oxida.

Cuando dos o más elementos se combinan para formar un compuesto, pierdenlas propiedades que lo caracterizan. La sal común (NaCl) es un compuesto formado por los elementos sodio (Na) y cloro (Cl). Por separado, el sodio es unmetal que arde espontáneamente y el cloro es un gas venenoso.

Diferencias entre elementos y compuestos químicos

Cuando el sodio y el clorose combinan para formar la“sal común” pierden susnocivas propiedades a talpunto que usamos la salpara cocinar y no nos envenenamos.

• Están formados siempre por átomos del mismotipo, con igual número de protones y de electrones. Por esta razón habrá tantos tipos deelementos químicos como tipos de átomos existan.

• Pueden estar formados por moléculas que solocontengan átomos idénticos.

• No pueden ser descompuestos en otras sustancias más simples.

• Se representan con los símbolos químicos. • Cada uno de los elementos presenta

propiedades físicas y químicas específicas. • La mayoría son sólidos, 11 son gases y

solo 2 son líquidos a temperatura ambiente. Se ordenan en la tabla periódica de los elementos químicos.

Elementos químicos

• Resultan de la unión de dos o más elementosquímicos, combinados en cantidades exactas y fijas,llamadas moléculas.

• Se pueden separar en sus componentes por diferentes procedimientos.

• Se representan por fórmulas que son dos o más símbolos de los elementos que los componen, indicando la proporción en que están combinados. Por ejemplo, la fórmula del agua, H2O,nos dice que tiene 2 átomos de hidrógeno y uno deoxígeno.

• Presentan propiedades muy diferentes a las de cadaelemento que lo constituye.

• El número de compuestos químicos conocidossobrepasa con facilidad los 10 millones y cada día seelaboran miles de nuevos compuestos.

Compuestos químicos

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Page 89: Ciencias naturales 7º

88 Unidad 3

INTERPRETANDO un experimento

Observación

Se conoce que una molécula es una agrupación de átomos que pueden pertenecer al mismo elementoo a varios diferentes.

Problema científico

¿En qué proporción deben mezclarse los elementos para formar el compuesto que se desea?

Hipótesis

Los compuestos se forman de los átomos que los constituyen, en diversas proporciones.

Método experimental

Supongamos que podemos ver y contar los átomos que participan en una reacción química. a. Se hacen reaccionar distintas cantidades de átomos de los dos elementos constituyentes del

compuesto. b. Una vez finalizada cada reacción, se cuentan las moléculas de producto formadas y la cantidad de

átomos sobrantes, que no se utilizaron.

Resultados

No de átomos iniciales N° de moléculasformadas

N° de átomosde (A)

que sobran

N° de átomosde (B)

que sobranNo de átomoselemento (A)

No de átomoselemento (B)

10 10 3 7 1

10 8 2 8 2

15 12 4 11 0

8 10 3 5 1

12 15 5 7 0

FORMACIÓN DE UN COMPUESTO

Análisis experimental

Responde en tu cuaderno.

1. ¿En qué proporción se combinan los átomos en cada caso?2. En cada caso, ¿en qué proporción se deben mezclar los átomos A y B para que no sobre ninguno? 3. Representa mediante modelos de plasticina la transformación que ocurre. 4. Si la masa de cada átomo A y B fuera 12 y 5 unidades de masa, respectivamente, ¿cuántas

unidades de masa de las moléculas se obtendrían, si mezclas 10 átomos de A y 30 de B? 5. ¿Se acepta o se rechaza la hipótesis? Justifica con los resultados obtenidos.

Tabla N° 1: Cantidad de átomos en una combinación química

C

C : D1 : 2

D D

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Page 90: Ciencias naturales 7º

89Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

1.Observa las siguientes estructuras y clasifícalas en elementos o compuestos. Registra las respuestas en tu cuaderno.

2. Responde V si es verdadero y F si es falso. Registra las respuestas en tu cuaderno.

a. Para representar las moléculas se usan modelos donde cada esfera es siempre un átomo diferente.

b. Los átomos de igual naturaleza constituyen un elemento.c. Los compuestos no se pueden descomponer en otros estructuras más simples.d. Los compuestos son limitados siempre se forman los mismos.e. Dos elementos al formar un compuesto pierden sus propiedades.f. A la unión entre los átomos se le llama enlace químico.

Si tus respuestas son las correctas, ¡felicitaciones! Si hay errores en tus respuestas, vuelve a trabajaren las páginas 86 y 87 y corrígelos.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

HidrógenoH2

OxígenoO2

NitrógenoN2

AguaH2O

Dióxido de carbonoCO2

MetanoCH4

AlcoholC2H5OH Amoníaco

NH3

EtilenoCH2 = CH2

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Page 91: Ciencias naturales 7º

90 Unidad 3

3. ELEMENTOS Y COMPUESTOS DE INTERÉS

Varios elementos químicos tienen gran importancia para los seres vivos. Por ejemplo, el oxígeno (O) es un elemento gaseoso que constituye el 20% del aireque respiramos, posibilitando la vida en nuestro planeta; el calcio (Ca) se encargade dar solidez y resistencia a nuestros huesos; el carbono (C) está presente entodos los tejidos de nuestro cuerpo y en toda la materia viva.

Como hemos visto en la tabla periódica, se conocen más de 100 elementos químicos. Pero no todos se distribuyen por igual, algunos son muy abundantes enla corteza terrestre, pero apenas aparecen en los seres vivos; otros, ni siquiera seencuentran en la naturaleza y solo se pueden obtener en experiencias de laboratorio.

A continuación se representa la proporción de los elementos químicos más abundantes en el Universo, en la corteza terrestre y en los seres vivos.

El hidrógeno es el elemento químico másabundante en el Universo.En nuestro planeta seencuentra, principalmente,asociado a otros elementos, formando sustancias vitales, como el agua.

Seres

vivos

Oxígeno(O)

Carbono(C)

Hidrógeno(H)

Nitrógeno(N)

Calcio(Ca)

Fósforo(P)

Potasio(K)

% 65,0 18,5 9,5 3,3 1,5 1 0,2

Corteza

terrestre

Oxígeno(O)

Silicio (Si)

Aluminio (Al)

Hierro (Fe)

Calcio(Ca)

Sodio(Na)

Potasio(K)

% 49,5 25,7 7,5 4,7 3,4 2,6 2,4

UniversoHidrógeno

(H)Helio(He)

Oxígeno(O)

Carbono(C)

Hierro(Fe)

Neón(Ne)

Nitrógeno(N)

% 73,9 23,9 1,07 0,46 0,19 0,18 0,11

Fuente: Archivo editorial.

U3 6/7/10 16:45 Página 90

Page 92: Ciencias naturales 7º

91Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

Los elementos químicos que hoy conocemos se fueron descubriendo poco apoco a lo largo de la historia. La mayoría se descubrieron durante el siglo XIX; lalista se completó a lo largo del siglo XX y en el año 2007 se encontraban 114 elementos identificados.

De los elementos químicos que existen en la naturaleza, solo 8 son los que conforman el 98% de la corteza terrestre y muy pocos se encuentran en su estado elemental; gran parte de ellos se encuentran formando parte de compuestos los cuales se pueden combinar con otros compuestos o elementos ydar origen a la gran variedad de minerales que existen. En Chile contamos conuna gran riqueza minera gracias a los compuestos químicos que hay en los suelos,como se muestra en la siguiente tabla.

Resumen de la producción de minerales en Chile, por regiones (2008).

GLOSARIO

Minerales: sustanciasen estado sólido, conformadas por unelemento o compuestoquímico, que se hanformado a través deun proceso natural.

RegiónCu

(tmf)*

Mo

(tmf)

Au

(Kg)

Ag

(Kg)

Fe

(tmf)

Fe (mineral

tm)**

Mn

(tmf)

Pb

(tmf)

Zn

(tmf)

Arica y Parinacota (15)

- - - - - - - - -

Tarapacá (01) 671.159 2.425 - - - - - - -

Antofagasta (02) 2.905.992 12.940 12.848 730.105 - - - - -

Atacama (03) 453.310 872 17.913 353.033 4.526.172 7.595.871 - - -

Coquimbo (04) 398.056 7.758 3.018 56.117 1.143.970 1.719.709 5.096 - -

Valparaíso (05) 304.162 2.133 1.511 94.858 - - - - -

Metropolitana (13) 233.689 2.577 1.744 45.146 - - - - -

Lib. Gral.B. O´Higgins (06)

397.208 4.934 721 77.180 - - - - 7.375

Maule (07) - - - - - - - - -

Biobío (08) - - - - - - - - -

Araucanía (09) - - - - - - - - -

Los Lagos (10) - - - - - - - - -

Los Ríos (14) - - - - - - - - -

Aisén (11) - - 1.407 48.581 - - - 3.985 33.144

Magallanes y Ant. Chilena (12)

- - - - - - - - -

Total 5.363.576 33.639 39.162 1.405.020 5.670.142 9.315.580 5.096 3.985 40.519

Fuente: SERNAGEOMIN, Anuario de la Minería de Chile 2008.

*tmf: toneladas métricas finas. **tm: toneladas métricas.

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Page 93: Ciencias naturales 7º

92 Unidad 3

Obtención de elementos a partir de minerales

El cobre, es el mineral más importante que se produce en Chile, es duro y decolor rojizo, extraordinariamente dúctil y maleable. Después de la plata, el cobrees el mejor conductor de electricidad y de calor. En la naturaleza, el cobre sepuede encontrar combinado con oxígeno o azufre, los minerales oxidados y sulfurados, respectivamente. Para obtener el cobre puro, se realiza un procesoque depende del origen del mineral. A continuación se muestran las principalesetapas de la producción de cobre, a partir de mineral sulfurado.

El hierro es otro elemento muy usado en la construcción de edificios, puentes ytodas las obras públicas. Se obtiene a través de un proceso, en el cual el mineralde hierro, previamente triturado, se funde en un horno a una temperatura muyelevada.

El carbón mineral es una sustancia fósil, que resulta de la descomposiciónlenta de la materia leñosa. En la naturaleza, aparece asociado al petróleocrudo. Es el único combustible fósil del cual Chile posee reservas importantes, aproximadamente unos 3.640 millones de toneladas, de lascuales unas 210 son explotables mediante minería a rajo abierto.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

Producción del cobre.

Trituradora

Salida de gases

T = 1.200 ºC

ConvertidorCobre Blister96% de pureza

Cobre Raf 99,7% de purezaCobre puro

Salida de escoria

Se concentrael mineral

Convertidorelectrolítico

Mineral de cobre sulfurado

Etapa 1: Chancado

Etapa 2:Molienda

Etapa 3: Flotación

Etapa 4:Fundición

Etapa 5:Electrorefinación

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Page 94: Ciencias naturales 7º

93Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

1. Copia en tu cuaderno las siguientes aseveraciones y escribe V si es verdadera o una F si es falsa.Justifica las falsas.

a. Los elementos más abundantes de la corteza terrestre son el oxígeno y el potasio.b. En los seres vivos el carbono se encuentra en los tejidos del cuerpo.c. El hidrógeno se encuentra en la misma proporción en la Tierra y en el Universo.d. El oxígeno constituye el 20% del aire atmosférico.e. 114 elementos químicos, forman parte de la corteza terrestre.f. Los yacimientos de carbón, se encuentran principalmente en el sur de Chile.

2. Escribe en tu cuaderno los conceptos de las columnas A y B. Luego relaciona el concepto, con ladescripción.

a. Carbonob. Sustancia fósilc. Hierrod. Minerale. Hidrógeno

3. Copia y completa en tu cuaderno, el siguiente esquema de la obtención de cobre.

Si identificaste correctamente las aseveraciones verdaderas y las falsas de la actividad 1, ¡felicitaciones! Si fallaste en alguna revisa las páginas 90 y 91.Si relacionaste correctamente cada concepto con su descripción, ¡muy bien!, de los contrariovuelve a revisar el contenido 3.Si completaste correctamente el esquema con las etapas faltantes, ¡excelente! Si tuviste errores,revisa la página 92.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

A B

Elemento abundante en el Universo.

Sustancia sólida conformada por un elemento o compuesto.

Elemento abundante en el cuerpo humano.

Carbón mineral.

Elemento utilizado en construcciones.

Mineral de cobre sulfurado

Flotación

Cobre Raf(99,7 % de pureza)

Cobre puro

se obtiene

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Page 95: Ciencias naturales 7º

94 Unidad 3

4. TRANSFORMACIONES DE LA MATERIA

Si miras a tu alrededor y observas con atención, te darás cuenta de que la materiaestá constantemente cambiando. El agua hierve cuando la calentamos en la teterao se congela cuando la ponemos en una cubeta en el refrigerador. Algunos alimentos, como la leche, se pueden descomponer, adquiriendo un sabor agrio ydesagradable. Metales como el fierro se oxidan cuando están al aire libre y vemosque se cubren de un polvo rojizo que los va desintegrando.

¿Cómo podríamos caracterizar estos y otros cambios de la materia?

La materia puede experimentar dos principales tipos de cambios: cambios físicos

y cambios químicos.

Cambios físicos: Son aquellos en los que cambia el estado o la forma de las sustancias, pero no su composición química. La mayoría de los cambios físicos sonreversibles. Por ejemplo, si colocas un recipiente con agua en el congelador, elagua se transforma en hielo. Sin embargo, el hielo puede volver a transformarseen agua líquida si lo expones al calor. En este caso, la composición química delagua no cambió. Los cambios de estado, de tamaño y de forma son ejemplos decambios físicos.

Los cambios de estadodel agua constituyenun ejemplo de cambios físicos,ya que la composición químicadel agua no se altera.

Agua sólida Agua líquida Agua gaseosa (en las burbujas)

El mercurio, usadoen los termómetros,es un metal líquidoque aumenta devolumen con elcalor de tu cuerpo.¿Qué tipo de cambio es?

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Page 96: Ciencias naturales 7º

95Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

Cambios químicos: Son aquellos enlos que ocurre una transformación dela composición química de la materia,es decir, se forman nuevas sustanciascon propiedades diferentes a las sustancias originales. La mayoría delos cambios químicos son irreversibles, ya que las sustanciasiniciales no se pueden recuperar.Por ejemplo, cuando un trozo depapel se quema, se observa el desprendimiento de humo y calor, yal final solo quedan cenizas, y el papelno puede recuperarse.

Todos los cambios descritos no son espontáneos, sino que dependen de la energía.

Podemos decir, entonces, que la energía es el motor de las transformaciones de lamateria.

1. Observa las imágenes y luego responde en tu cuaderno.

a. ¿Qué ocurrió con el globo al encender el mechero?, ¿cómo explicarías lo sucedido?

b. ¿Qué tipo de cambio es?

c. ¿Qué ocurriría si, después de calentar el matraz, lo colocaras dentro de un vaso con hielo?

Fundamenta tu respuesta.

Cuando un papel sequema, ocurre un cambioquímico llamado combustión. ¿Qué nuevassustancias se generan eneste cambio?

Analiza

A B

GLOSARIO

Energía: capacidad quetiene un cuerpo pararealizar un trabajo.

Globo

Matraz

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Page 97: Ciencias naturales 7º

96 Unidad 3

Las reacciones químicas

Cuando la madera se quema o un metal se oxida,ocurre un cambio químico, ya que se forman nuevas sustancias. Estos cambios son posibles porque se han producido reacciones químicas.Una reacción química es una transformación de lamateria, es decir, una o varias sustancias se transforman en otras sustancias diferentes, debidoa que su composición y propiedades se modifican.

Entonces, en una reacción química una o más sustancias, llamadas reactantes, se transformanbajo determinadas condiciones en nuevas sustancias llamadas productos.

Las principales características que permiten saber que estamos en presencia deuna reacción química son: liberación de gases, formación de un sólido, cambio de color y liberación de calor.

Las ecuaciones químicas son una manera de representar las reacciones químicas:

A + B C + DReactantes Productos

En una ecuación química se utilizan fórmulas y símbolos

químicos. Los reactantes se escriben a la izquierda y losproductos a la derecha, separados por una flecha, cuyosentido indica el transcurso de la reacción. Por ejemplo,cuando el cinc (Zn) reacciona con ácido clorhídrico(HCl) se forman cloruro de cinc (ZnCl2) e hidrógeno(H2), reacción que se representa mediante la siguienteecuación química:

La foto muestra la reacciónentre el metal cinc y el ácido

clorhídrico. ¿Cuáles son losreactantes y los productos

en esta reacción? ¿Qué características aprecias en lafotografía que nos indica que

estamos en presencia deuna reacción química?

Un incendio forestal es unareacción química en la quetroncos, ramas y hojas de losárboles se queman. ¿Quéproductos se forman en estareacción química?

Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2Reactantes Productos

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Page 98: Ciencias naturales 7º

97Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

Analiza las reacciones químicas representadas a continuación, mediante modelos moleculares.Luego responde en tu cuaderno.

a. ¿Cuáles son los reactantes? b. ¿Cuáles son los productos? c. ¿Cuántas moléculas de reactantes participan en la reacción?d. ¿Cuántas moléculas se forman?

a. ¿Cuáles son los reactantes? b. ¿Cuáles son los productos?c. ¿Cuántas moléculas reaccionan?d. ¿Cuántas moléculas se forman?

2 H2 O2 2 H2O

Cl2 H2

2 HCl

+

+

oxígeno

hidrógeno

cloro

hidrógeno

1. Reaccción de formación de agua.

2. Reaccción de formación de ácido clorhídrico.

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

Si reconociste los reactantes y productos de la actividad 1 y 2, ¡felicitaciones! Si cometiste errores,vuelve a reforzar el contenido en la página 96.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

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Page 99: Ciencias naturales 7º

98 Unidad 3

Velocidad de las reacciones químicas

La velocidad de una reacción es una medida de la rapidez con la que ocurre. Lasreacciones químicas tienen distintas velocidades; algunas ocurren en forma casi instantánea, como cuando enciendes el gas de la cocina; otras, en cambio, se producen lentamente, como la oxidación de un material de hierro.

¿De qué depende la velocidad de una reacción?

En general, se conocen cuatro factores que afectan la velocidad de las reacciones, estosson:

TTeemmppeerraattuurraa. Al aumentar la temperatura, aumenta la velocidad de la reacción,ya que las partículas de los reactantes se mueven más rápido, chocan conmayor frecuencia y se transforman más rápido en productos.

CCoonncceennttrraacciióónn. Al aumentar la concentración de los reactantes se acelera lavelocidad de la reacción, ya que al aumentar la cantidad de partículas por unidad de volumen, se produce una mayor cantidad de colisiones entre las partículas reaccionantes. Por eso, al soplar una fogata esta se enciende más, yaque aumenta la cantidad de oxígeno disponible.

Cuando dividimos la tira decobre, la reacción se produce

más rápidamente, ¿qué factor está afectando la

velocidad de esta reacción?

La temperatura es un factor que afecta la velocidad de las reaccionesquímicas. ¿Por qué creesque se deben congelaralgunos alimentospara conservarlos?

CCaattaalliizzaaddoorreess. Los catalizadores son sustancias químicas que aumentan la velocidadde las reacciones químicas, ya que su presencia hace que se necesite menos energíapara comenzar la reacción y, por lo tanto, esta ocurrirá con mayor rapidez. Porejemplo, la descomposición del agua oxigenada en agua y oxígeno se acelera si seañade una pequeña cantidad de dióxido de manganeso a la reacción, el que actúacomo catalizador, pero no interviene directamente en la reacción.

SSuuppeerrffiicciiee ddee ccoonnttaaccttoo. Al aumentar la superficie de contacto entre los reactantes, se incrementa la velocidadde la reacción, ya que aumenta la probabilidad de choques entre sus partículas. Por ejemplo, un sólido finamente dividido reacciona más rápidoque un trozo entero.

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Page 100: Ciencias naturales 7º

99Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

HACIENDO ciencia

Problema científico

¿Cómo influye la superficie de contacto y la temperatura,en la velocidad de una reacción química?

Hipótesis

Formula una hipótesis que te permita responder elproblema científico planteado. Escríbela en tu cuaderno.

Experimentación y control de variables

Junto a un compañero o compañera reúnan los siguientes materiales:agua, dos tabletas efervescentes, cuatro vasos de precipitado de 200 mL, y un cronómetro o reloj con segundero.

Procedimiento A: llenen hasta la mitad dos vasos de precipitado con agua a temperatura ambiente.Muelan la mitad de una tableta efervescente sobre un papel, y conserven entera la otra mitad.Agreguen la tableta molida en uno de los vasos y, al mismo tiempo, la tableta entera en el otro vaso.Midan el tiempo que tarda en reaccionar totalmente la tableta en cada uno de los vasos y registren losdatos en una tabla. Consigan los resultados de otros 5 grupos, para luego establecer un promedio.

Procedimiento B: llenen hasta la mitad dos vasos de precipitado con agua; uno con agua a temperatura ambiente, y el otro con agua caliente. Partan por la mitad la otra tableta efervescente, y, almismo tiempo, agreguen a cada uno de los vasos la mitad de la tableta. Midan el tiempo de reacción yregistren los datos en la tabla. Consigan los resultados de otros 5 grupos, para luego establecer un promedio.

Recolección de datos

Para ordenar tus datos, copia en tu cuaderno las tablas que te entregará tu profesor(a) sobre el tiempode reacción (en segundos) de los procedimientos A y B, en los distintos grupos de trabajo.

Análisis de resultados y conclusiones

1. En el procedimiento A, ¿en qué caso fue más rápida la reacción?2. En el procedimiento B, ¿en qué caso fue más rápida la reacción? 3. ¿Qué variable está influyendo en la velocidad de reacción,

en el procedimiento A?4. ¿Qué variable está influyendo en la velocidad de reacción,

en el procedimiento B?5. ¿Qué variables se mantienen constantes en cada procedimiento?6. ¿Cómo se explican los resultados obtenidos en cada procedimiento?

Fundamenten.Reacción entre la tabletaefervescente y agua.

Observación

Planteamiento del problema

Formulación de hipótesis

Experimentación y

control de variables

Recolección de datos

Análisis de resultados y

conclusiones

PROCESOS CIENTÍFICOS

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN

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Page 101: Ciencias naturales 7º

100 Unidad 3

Reacciones químicas a nuestro alrededor

Aunque no lo notes, en todo momento están ocurriendo reacciones químicas anuestro alrededor. Hay ciertas reacciones químicas que se producen en la naturaleza sin las cuales la vida no sería posible, por ejemplo, la fotosíntesis y larespiración celular.

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

La fotosíntesis puede resumirse en la siguiente ecuación:

Energía (luz) 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

Dióxido Agua Glucosa Oxígenode carbono

La fotosíntesis es imprescindible paramantener la vida, ya que la energíaque las plantas captan del sol esalmacenada en los vegetales comocompuestos energéticos, que son utilizados por el resto de los organismos a través de las tramas

alimentarias. Por otra parte, el oxígeno producido durante la fotosíntesis es utilizado por la granmayoría de los seres vivos para realizar la respiración celular.

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

La ecuación química que representa este proceso es la siguiente:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía Glucosa Oxígeno Dióxido Agua

de carbono

Las plantas a travésde la fotosíntesis producenglucosa que le proporcionala energía necesaria para

llevar a cabo sus funcionesvitales, como crecer

y reproducirse.

Energíaluminosa Dióxido

de carbono

Glucosa

Oxígeno

Agua

GLOSARIO

Energía química: formade energía almacenadaen la materia debido a sucomposición química.

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Page 102: Ciencias naturales 7º

101Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

Al encender la cocina, elgas reacciona de inmediato con el oxígenopresente en el aire.

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

CCoonnoocciieennddoo mmááss

Otras reacciones muy frecuentes de observar a nuestro alrededor son la combustión, la corrosión y la putrefacción.

Combustión: Es una reacción química que se produce cuando un combustible

se combina con un comburente (el oxígeno), produciéndose dióxido de

carbono (CO2), vapor de agua (H2O) y energía en forma de luz y calor.

Los combustibles son sustancias que contienen energía química almacenada enlos enlaces químicos entre los átomos que componen el combustible. Esta energíase libera en forma de luz y calor cuando los átomos del combustible se recombinan para formar dióxido de carbono y agua. Existe una enorme variedadde combustibles, como la madera, el carbón, el petróleo, el alcohol y la gasolina.

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

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O + calor

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

2 CH4 + 3 O2 2 CO + 4 H2O + calor

GLOSARIO

Comburente: sustanciaque reacciona con elcombustible, generandola combustión. Combustible: sustancia omezcla que en presenciade oxígeno es capazde arder.

U3 6/7/10 16:45 Página 101

Page 103: Ciencias naturales 7º

102 Unidad 3

Putrefacción de la materia orgánica. Seguramente has observado un trozo decarne, pan, o fruta en estado de descomposición, y comprobado que su aspectoy olor son muy desagradables. La putrefacción es una reacción química de

degradación de materia orgánica producida por microorganismos, como bacterias y hongos.

Cuando estos microorganismos encuentran lascondiciones apropiadas, realizan reacciones

químicas que desintegran las proteínas vegetales y animales. Los productos deestas reacciones se incorporan nuevamente al ambiente y por lo general presentan un olor desagradable.Dependiendo de lo avanzado que esté

el proceso de putrefacción y de las condiciones ambientales, pueden

encontrarse distintas sustancias como productos.

La herrumbre es el polvillo rojizo que

observamosen un metal oxidado.

El tétano es una grave enfermedad producida por una bacteria que habitapreferentemente en los metales oxidados. Cuando una persona se hierecon un metal oxidado, por ejemplo, un clavo, corre el riesgo de padeceresta enfermedad, la cual se caracteriza por una rigidez de los músculos, loque puede llevar a la incapacidad para respirar. ¿Cómo se puede preveniresta enfermedad? Comenta en tu curso.

CCoonnvveerrsseemmooss

Los microorganismos quese alimentan de los

restos orgánicos, sonmuy importantes en los

ecosistemas, pues permiten devolver lamateria al ambiente.

Corrosión de metales. La corrosiónes la oxidación de los metales queocurre en presencia de aire y humedad. Es muy probable que enmás de una ocasión hayas visto losefectos de esta reacción química, enel deterioro que sufren los metalescuando quedan a la intemperie,como maquinarias, herramientas,automóviles y estructuras metálicas,en general.

El hierro es un metal que se oxidafácilmente por acción combinadadel oxígeno del aire y de la humedad, formando un óxido decolor rojizo llamado herrumbre.

U3 6/7/10 16:45 Página 102

Page 104: Ciencias naturales 7º

103Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

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

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

a. Corrosiónb. Combustiónc. Putrefacciónd. Fotosíntesis

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

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

¿Cómo estuvo tu trabajo?

A B

Reacción química que se produce en las células vegetales.

Reacción química que ocurre en los metales por acción del aire y lahumedad.

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

Reacción química de degradación de materia orgánica.

Fotosíntesis

U3 6/7/10 16:45 Página 103

Page 105: Ciencias naturales 7º

104 Unidad 3

Si observas atentamente el proceso, verás que al quemar papel, este se transformaen cenizas y humo, y libera energía en forma de calor y luz, por lo que puedesconcluir que es una reacción química.

¿Será igual la masa del papel antes de quemarlo y después de quemarlo?

Si midieras la masa del papel antes de quemarlo y luego la masa de las cenizas, estano sería igual, por lo que podríamos pensar que la masa cambió. Sin embargo, estono es correcto. Lo que sucede es que al quemar un papel este reacciona con el oxígeno del aire, formando no solo cenizas, sino que también humo. Entonces sisumáramos la masa de las cenizas más la del humo, el resultado sería igual a la masainicial del trozo de papel y el oxígeno. Esta propiedad se cumple en todas las reacciones químicas, como lo estableció en el siglo XVIII, el químico francés Antoine

Lavoisier, a través de la ley de conservación de la masa, según la cual: “en todareacción química la masa de los reactantes es igual a la masa de los productos”.

papel + oxígeno cenizas + humo masa total de los reactantes = masa total de los productos

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

2 H2 + O2 2 H2O Dos moléculas Una molécula Dos moléculas de hidrógeno de oxígeno de agua

5. LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA

Observa la secuencia de la siguiente experiencia:

El número de átomos dehidrógeno y oxígeno esigual en los reactantes yen los productos.

+

GLOSARIO

Masa: cantidad de materia que posee uncuerpo o una sustancia.

U3 6/7/10 16:45 Página 104

Page 106: Ciencias naturales 7º

105Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

No de átomos

Elemento Reactantes Productos

Carbono (C)

Oxígeno (O)

Hidrógeno (H)

Total

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

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

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

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

Revisa cada respuesta a las preguntas de la actividad.

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

científico.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

+ +

Metano Oxígeno Dióxido de carbono Agua

hidrógeno

oxígeno

carbono

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

Copia en tu cuaderno

U3 6/7/10 16:45 Página 105

Page 107: Ciencias naturales 7º

Taller Científico

106 Unidad 3

El oro es llamado metal nobleporque no se oxida. En

cambio, muchos otros metalesexperimentan la oxidación.

Muchos metales con el paso del tiempo van cambiando de color. Algunos se oscurecen, otros se tornan de colores verdosos o anaranjados.

Problema científico

¿Qué factores ambientales favorecen la corrosión de los metales?

Hipótesis

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

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

fenómeno.

Experimentación y control de variables

Junto a un compañero o compañera reúnan los siguientes materiales:

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

Observación

LataOro

CORROSIÓN DE METALESPROCESOCIENTÍFICOExperimentación ycontrol de variablesLas variables sonaquellos factoresque el investigadordesea medir paraver cómo afectan en la investigación.

U3 6/7/10 16:45 Página 106

Page 108: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 3

107Transformaciones de la materia

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

1. ¿Logré establecer una hipótesis para el problema?2. ¿Recolecté con anticipación los materiales que necesitaba?3. ¿Fui capaz de diseñar un experimento junto con mis compañeros?4. ¿Escuché y respeté las opiniones de mis compañeros de grupo?5. ¿Realicé el análisis del experimento?6. ¿Llegué a conclusiones coherentes sobre los factores de la corrosión?

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

lograrlos.

¿Cómo trabajé?

Diseño experimental

Con los materiales que consiguieron, diseñen un experimento que les permitaidentificar las diferentes condiciones que pueden tener efecto sobre los metales.

Recuerden incluir un patrón de comparación.

Identifiquen las variables que tendrán que controlar.

Recolección de datos

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

Análisis de resultados y conclusiones

Inicien el análisis de los resultados, observando la tabla de datos. Pueden guiar-se por las siguientes preguntas:

1. Observen los clavos y describan los cambios que ocurrieron.2. ¿En qué condiciones los clavos experimentan cambios?3. ¿De qué tipo es el cambio: reversible o irreversible; químico o físico?

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

U3 6/7/10 16:45 Página 107

Page 109: Ciencias naturales 7º

Noticia Científica

108 Unidad 3

LOS COMETASIntensa luminosidad de cometa intriga a

astrónomos chilenos

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

Responde en tu cuaderno

De ser visible solo contelescopios poderosos a teneruna luminosidad poco menora la de Júpiter en una semana,fue el cambio experimentadopor el cometa P17/ Holmes,que atrajo la atención de todoel mundo.

Los cometas son uno de loscuerpos más antiguos einalterados del sistema solar. Sedice que son los testigos delnacimiento de nuestra galaxia,es por esto que su estudio puededar a conocer informaciónvaliosa sobre las condicionesfísicas y químicas bajo lascuales los planetas se formaron.

Un cometa se forma de unnúcleo, que corresponde a lacabeza, y por lo general de unacola o cabellera. El núcleo esuna especie de gran icebergceleste formado por agua enestado sólido, mezclada conhielo carbónico (CO y CO2).Los núcleos de los cometasson muy oscuros, casi negros,sin embargo, se ven brillantespor efecto de la nieve y elhielo que constituyen su

cabeza, los que reflejan másdel 95% de la luz solar. Lacomposición química de loscometas comprende ademásde hielo, polvos de silicato ycompuestos orgánicos deri-vados de elementos químicoscomo el carbono, el hidró-geno, el oxígeno, el nitrógenoy el azufre.

Si los cometas pasan muycercanos al Sol comienzan asublimar, dado que los hielosde agua y carbono pasandirectamente del estado sólidoal gaseoso. Cuando estoocurre, unos géiseres de vaporrevientan su corteza de hielo,

la presión de las partículas delviento solar “sopla”, formán-dose la cabellera o cola delcometa, que se dibuja endirección opuesta al Sol. El cometa P17/Holmes pasacada siete años, fue descu-bierto hace un siglo y su órbitaalrededor del Sol se desplazaentre las de Marte y Júpiter. Suapariencia física es una granesfera con un brillante núcleoen su centro ¡Es todo unespectáculo en el cielo!

Fuente: La Tercera, sección Tendencias, 31 de octubre

de 2007, pág. 42. Adaptación.

U3 6/7/10 16:45 Página 108

Page 110: Ciencias naturales 7º

ResumiendoUNIDAD 3

109Transformaciones de la materia

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U3 6/7/10 16:45 Página 109

Page 111: Ciencias naturales 7º

110 Unidad 3

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

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

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

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

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

Ahora profundiza tus respuestas.

3. Explica por qué la evaporación del agua es un cambio físico. ¿Cambia la composición del agua líquida al pasar a vapor?

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

5. Completa en tu cuaderno el siguiente cuadro:

Vaso

Niño

Alegría

Nube

Agua Nieve

Tristeza Humo

A B C

La greda se moldeade varias formas.

El hielo se derrite. Un papel se quemaal encenderlo.

Una llave de hierrose oxida.

Combustión del papel Oxidación del hierro (clavo)

Sustancias iniciales (reactantes) Papel+oxígeno

Sustancias finales (productos) Óxido de hierro

D

Copia en tu cuaderno

U3 6/7/10 16:45 Página 110

Page 112: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 3

111Transformaciones de la materia

Materia

Moléculas

Cambios químicos

Combustión

Átomos

Elementos

Cambios físicos

Corrosión

Compuestos

Reacciones químicas

Putrefacción

Tabla periódica

Macromoléculas

Fotosíntesis

Ley de conservaciónde la masa

Mapa conceptual

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

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

Evalúa tus actitudes

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

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

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

¿Qué haces tú?

U3 6/7/10 16:45 Página 111

Page 113: Ciencias naturales 7º

¿Qué aprendiste?

112 Unidad 3

1. ¿Cuál es la unidad estructural básica de la materia?A. Elemento.B. Átomo.C. Molécula.D. Compuesto.

2. El sodio (Na) es un metal tóxico y reactivo,el cloro (Cl) es un gas verde y venenoso,sin embargo, la unión de ambos átomospermite obtener un producto comestibleque es la sal común (NaCl). ¿Qué se puedeconcluir con esta información?

A. Las propiedades de un compuesto son distintas a las propiedades de sus elementos constituyentes.

B. La combinación de sodio y cloro es un cambio físico.

C. Se forma un nuevo tipo de átomo, por ello, la sal es comestible.

D. Siempre que se unen átomos peligrosos, se obtienen átomos no peligrosos.

3. ¿Cuál de las siguientes situaciones correspondería a un cambio químico?

A. Un metal es golpeado hasta quedarcomo una delgada lámina.

B. Un trozo de manteca es calentadohasta pasar al estado líquido.

C. Una porción de tiza es molida hastaquedar un polvo muy fino.

D. Una astilla se quema hasta quedar en cenizas.

4. La siguiente tabla muestra la corrosión(signo +) observada en diferentes metales. ¿Qué se puede deducir de esta información?

A. El metal A se corroe más rápido.B. El metal B se corroe más rápido.C. Todos los metales se corroen a

igual ritmo.D. Todas las anteriores son correctas.

5. Si se aplica la ley de conservación de lamasa a las reacciones químicas, se puedededucir:

A. la cantidad de masa que se necesita para una reacción química.

B. la masa total de los reactantes, conociendo la masa total de los productos.

C. la rapidez con la que reaccionan los reactantes.

D. la masa de uno de los productos de la reacción química.

6. ¿Cuál de los siguientes cambios es físico?

A. Quemar un papel.B. Encender alcohol.C. Verter jugo de limón sobre leche.D. Calentar esperma de vela.

Día Metal A Metal B Metal C

1 0 ++ 0

2 0 +++ +

3 + ++++ ++

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

U3 6/7/10 16:45 Página 112

Page 114: Ciencias naturales 7º

113Transformaciones de la materia

UNIDAD 3

II. Dibuja la imagen en tu cuaderno y relaciónala con los conceptos.

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

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

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

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

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

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

el porqué.

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

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

Átomos

Moléculas

Compuesto

Elemento

A B C D

Azufre (S) Hierro (Fe) La mezcla de Fe-S sepuede separar medianteun imán.

Si la mezcla Fe-S secalienta, se obtiene unsólido gris.

1 2

U3 6/7/10 16:45 Página 113

Page 115: Ciencias naturales 7º

114 Unidad 4

4UNIDAD FUERZA Y MOVIMIENTO

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

ONVERSEMOSC

• Un mundo lleno de fuerzas• Tipos de fuerzas en

la naturaleza• Movimientos que se

repiten

Navegaremos por...

Foto

banc

o

U4 6/7/10 16:46 Página 114

Page 116: Ciencias naturales 7º

115Fuerza y movimiento

En esta unidad aprenderás a…

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

Demuestro lo que sé…

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

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

El agua cae en una cascada.

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

La bola se desliza por el suelo hasta derribarlos palitroques.

U4 6/7/10 16:47 Página 115

Page 117: Ciencias naturales 7º

116 Unidad 4

Desde hace más de 50 años el ser humano ha implementado y perfeccionado el usode satélites artificiales que orbitan alrededor de nuestro planeta. Para que estos

instrumentos salgan de la atmósfera y lleguen al espacio deben vencer la fuerzade gravedad ejercida por la Tierra, para lo que deben alcanzar una gran rapidez.

Los satélites han permitido obtener diversa información de nuestro planeta,como geológica, geográfica, climática, entre otras, y también han contribuido al

avance tecnológico, desarrollando redes de comunicación, como internet, permitiendoincluso viajar virtualmente por el mundo entero y conocer exactamente la ubicaciónde una persona, a través del uso de GPS.

Comenta con tu curso:

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

Fuerza deroce

Fuerzanormal

Acciónmuscular

Fuerza degravedad

Red de conceptos

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

FUERZAS

Período Frecuencia Amplitud

Por contacto

se aplican

Por contacto

actúan

un ejemplo escomo

A distancia Por contacto

se aplican

Deformación

su efecto provoca

el cual posee

un tipo de movimiento puede ser

Cambios en elmovimiento

Periódico

¿Qué piensas tú?

U4 6/7/10 16:47 Página 116

Page 118: Ciencias naturales 7º

117Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

DESAFÍO inicial

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

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

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

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

mayores a 1 cm. Registren los valores obtenidos para cada nueva deformación central del elástico.

6. ¿Qué sucedería si se repitiera la misma experiencia sobre tierra o pasto? Expliquen. 7. Comprueben sus predicciones soltando el autito sobre las diversas superficies elegidas por

ustedes. Registren los valores obtenidos en cada caso.8. ¿De qué factores depende la distancia que recorre el autito de juguete?

¿Qué necesita un cuerpo para empezar a moverse?

U4 6/7/10 16:47 Página 117

Page 119: Ciencias naturales 7º

118 Unidad 4

1. UN MUNDO LLENO DE FUERZAS

Observa las siguientes imágenes:

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

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

Todas las fuerzas existentes tienen algunas características comunes:Son interacciones entre dos o más cuerpos. Siempre actúan en pares; por ejemplo, si empujas una muralla con tu mano leaplicas una fuerza, pero al mismo tiempo la muralla ejerce una fuerza sobre tumano. Producen efectos sobre los cuerpos. Las fuerzas son responsables que un cuerpo comience a moverse, deje de moverse, vaya más rápido o más lento,cambie de dirección o se deforme.Entregan o extraen energía de un cuerpo. Por ejemplo, para desplazar una cajadetenida sobre el suelo es necesario entregarle energía, para ello se le debeempujar aplicándole una fuerza.

GLOSARIO

Cuerpo: cualquierobjeto en estado sólido.Newton: el newtonse define como lafuerza necesaria paraproporcionar una aceleración de 1 m/s2

a un objeto cuya masaes de 1 kg. En laTierra 1 kg de masaes atraído por el planeta con una fuerza de 9,81 N.

Las fuerzas se midenmediante un instrumentollamado dinamómetro y elvalor de su intensidad seexpresa en una unidaddenominada newton (N).

U4 6/7/10 16:47 Página 118

Page 120: Ciencias naturales 7º

Intensidad de una fuerza:

Corresponde a la magnitud dela fuerza. Gráficamente, se representa por la longitud de laflecha.

F1 = 5 N F2 = 10 N

F1 � F2

¿Qué vector representa unafuerza más intensa?

119Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

Las fuerzas se representangráficamente mediante flechas llamadas vveeccttoorreess.Para denotar una fuerzase usa el símbolo F ysiempre se le dibuja desdeel centro del cuerpo querecibe su acción.

Características de las fuerzas

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

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

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

F1 = 10 N F2 = 10 N

F1 = F2

Dirección de una fuerza:

Indica la orientación o posicióndel vector respecto a un eje.

F1 = 10 N F2 = 10 N

F1 � F2

¿Qué vector representa unadirección vertical?

Sentido de una fuerza:

Indica hacia dónde se aplica lafuerza, está representado por laflecha o punta del vector.

F1 = 10 N F2 = 10 N

F1 � F2

¿Qué vector representa un sentido ascendente?

Intensidad o tamaño

Dirección Sentido

U4 6/7/10 16:47 Página 119

Page 121: Ciencias naturales 7º

120 Unidad 4

Sumando fuerzas

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

¿Cómo crees tú que se puede determinar el efecto total de las fuerzas que

actúan sobre un objeto?

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

resultante (FR).

Fuerzas con igual dirección e igual sentido.

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

Fuerzas con igual dirección y sentidos contrarios.

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

F1 = 30 N

=

F2 = 40 N

FR = 70 N

F1 = 30 N

=

F2 = 40 N

FR = 10 N

Igual dirección y el mismo sentido.

Igual dirección y sentidos contrarios.

U4 6/7/10 16:47 Página 120

Page 122: Ciencias naturales 7º

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

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

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

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

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

a. Dos fuerzas con el mismo sentido y dirección, pero en una de ellas la magnitud mide 10 N y en la otra40 N.

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

El dinamómetro es un instrumento que permitemedir la magnitud de una fuerza (corresponde ala intensidad de una fuerza). La mayoría funcionagracias a un resorte o espiral que tiene en el interior, el que puede alargarse cuando se aplicauna fuerza sobre él. Una aguja o indicador muestra la fuerza que se realiza. Su unidad demedida es el newton, que se abrevia N y debesu nombre al gran físico Isaac Newton.

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

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

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

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

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

121Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

Comprende

Resorte deldinamómetro

Lectura deldinamómetro

Cuerpo

A B C D

U4 6/7/10 16:47 Página 121

Page 123: Ciencias naturales 7º

122 Unidad 4

Fuerzas en equilibrio

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

FR = F1 – F2 = 0

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

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

Si las fuerzas actuando sobre un cuerpo están equilibradas, entonces el cuerpo

puede estar en reposo o moviéndose a velocidad constante (en línea recta, sin

cambiar su rapidez).

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

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

CCoonnoocciieennddoo mmááss

Las fuerzas que ambosequipos ejercen entre sí seencuentran equilibradas,por lo que ambos permanecen quietos, sinmoverse. ¿Qué sucede con la fuerza resultantecuando un equipo comienza a arrastrar alotro?

F1 F2

U4 6/7/10 16:47 Página 122

Page 124: Ciencias naturales 7º

123Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

Fuerzas no equilibradas

El libro que se encuentra sobre una mesaestá en un estado de reposo, ya que lasfuerzas que se ejercen se encuentran enequilibrio. Para poder levantar este librode la mesa debes aplicar con tu mano unafuerza que rompa el equilibrio existente.

Cuando las fuerzas no están equilibradas,producen diferentes efectos en los cuerpos sobre los que actúan. Uno deellos es el cambio de forma. Otro efectoes cambiar el estado de movimiento de

los cuerpos, esto puede manifestarse enun cambio de rapidez (ir más rápido, máslento, detenerse o empezar a moverse) tal como sucede cuando un conductoraplica los frenos de su vehículo enmovimiento o en un cambio de dirección,cuando gira el manubrio del vehículo paradar una vuelta.

Fuerzas sobre un objeto en reposo Efecto

El objeto permanece detenido.

El objeto se pone en movimiento haciala derecha.

El objeto se pone en movimiento haciala izquierda.

Cuando un futbolista golpea un balón detenido,produce un desequilibrioen las fuerzas que actúansobre él colocándolo enmovimiento. Cuando elarquero atrapa la pelotatambién desequilibra lasfuerzas al detenerla.

Tabla N° 1: Efectos de una fuerza sobre cuerpos en reposo.

Fuente: Archivo Editorial.

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Page 125: Ciencias naturales 7º

124 Unidad 4

INTERPRETANDO un experimento

Análisis experimental

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

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

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

aplicada sobre él.”

EFECTOS EN UN CUERPO SOMETIDO A UNA FUERZAObservaciónLas fuerzas pueden producir dos clases de efectos en los cuerpos y sobre los que actúan: cambios en su movimiento y deformaciones, a veces perceptibles, otras veces no.

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

HipótesisAlgunos cuerpos se deforman de manera proporcional a la fuerza aplicada.

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

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

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

agregada, la nueva longitud del resorte.

Resultados

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

Fuerza aplicada (N)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Longitud delresorte (mm)

100 102 107 109 113 114 119 122 123 127

Deformación delresorte (mm)

0 2 7 9 13 14 19 22 23 27

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Page 126: Ciencias naturales 7º

125Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

1. Observa el vectorfuerza representadoa continuación yluego responde:

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

misma dirección y sentido hacia la derecha.

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

A. B. C.

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

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

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

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

100 N100 N 80 N100 N100 N

78 N

72 N

9 N

4 N4 N4 N

0 1

1

2

3

44

02 3 44 (N)

(N)

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Page 127: Ciencias naturales 7º

126 Unidad 4

2. TIPOS DE FUERZAS EN LA NATURALEZA

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

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

Si tomas una moneda con tu mano y la sueltas, esta caerá en línea recta verticalmente hacia el suelo. Pero ¿por qué cae si no hay ningún cuerpo en contacto directo sobre ella que la empuje hacia el suelo? La moneda caerá, esdecir, cambiará su estado de reposo al de movimiento, debido a la acción de unafuerza denominada fuerza de gravedad. Esta fuerza, al igual que la fuerza

magnética y la fuerza eléctrica, pertenece a otro tipo de fuerzas denominadasfuerzas a distancia. Las fuerzas a distancia se producen cuando dos cuerpos interactúan el uno sobre el otro sin que exista ningún contacto entre ellos.

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

CCoonnoocciieennddoo mmááss

La fuerza magnética conque un imán atrae a unconjunto de clavos corresponde a una fuerzaa distancia, ya que cadaclavo es atraído por elimán a pesar de no existircontacto entre ellos.

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Page 128: Ciencias naturales 7º

127Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

La fuerza peso

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

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

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

Nuestro planeta ejerce unafuerza sobre todos los cuerposque están en su superficie, atrayéndolos. Esta fuerza seconoce con el nombre de peso (corresponde a la fuerzade gravedad en la superficie delplaneta).

El peso, al igual que todas lasfuerzas, puede ser representadomediante un vector. Este vectortiene una dirección vertical allugar donde se encuentra elcuerpo, y su sentido apuntasiempre hacia el centro de laTierra.

Todos los días cargas un gran peso trasladando tu mochila y, en ocasiones, lo haces usando un solo hombro, transformándose en una costumbre. De esta forma, sin darte cuenta, estás perjudicando los huesosy músculos de tu espalda, llegando incluso a deformar tu columna vertebral. ¿Qué acciones podrías realizar para mejorar este hábito?, ¿quéotras acciones podrías realizar para cuidar los músculos y huesos de tuespalda, por ejemplo, al estar sentado en clases?

CCoonnvveerrsseemmooss¿Qué ocurriría con la pelota que el niño lanzahacia arriba, si no existierala fuerza de gravedad?

El peso está dirigido hacia el

centro de laTierra.

Peso

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Page 129: Ciencias naturales 7º

128 Unidad 4

¿De qué depende el peso de un cuerpo?

¿Qué crees que resulta más fácil, levantar una pelota de fútbol o una pelotita deplumavit?

Ciertamente es más fácil levantar una pelotita de plumavit, debido a que el pesode esta es menor que el peso de la pelota de fútbol. Esto quiere decir que lafuerza con que la Tierra atrae a la pelota de fútbol, es mayor que la fuerza conque atrae a la de plumavit.

¿Cuál es la diferencia entre peso y masa?

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

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

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

GLOSARIO

Masa: es la cantidadde materia que tieneun cuerpo y se midecon una balanza.

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

Analiza

1

2

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

b. Si la masa de la persona es 58 kg, ¿cuál es su peso en la Tierra?, ¿quérepresenta este valor?

a) b) c)

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Page 130: Ciencias naturales 7º

129Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

Para poder iniciar su viajeal espacio exterior, losmotores de los cohetesdeben proporcionar unafuerza que permita vencerla acción de la fuerza degravedad ejercida por laTierra.

Fuerza de gravedad

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

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

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

F =G · m1 · m2

d2

G es la constante de gravitación universal, es un valor que no cambia en ningunaparte del Universo. Por lo tanto, la fuerza de gravedad (F) es mayor cuando elproducto de las masas de los cuerpos que interactúan aumenta y disminuye cuando la distancia que separa ambos cuerpos es mayor.

La masa de dos cuerpos cualesquiera del Universo se atraen conuna fuerza que disminuye con la distancia. Mientras mayor sea la

masa de los cuerpos y más cerca se encuentren el uno del

otro, más intensa será la fuerza gravitacional entre ellos.

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

F

m1

d

m2

F

F

F

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Page 131: Ciencias naturales 7º

130 Unidad 4

Gravedad en el espacio

Las millones de estrellas contenidas en nuestra galaxia interactúan entre sí mediante fuerzas gravitacionales. Si bien las estrellas y galaxias seencuentran muy alejadas unas de otras, la fuerza degravedad que cada una de estas estructuras ejercesobre las otras es grande ya que sus masas tambiénlo son.

La fuerza de gravedad es responsable de los movimientos que se observan en el universo, como el movimiento de los planetas alrededor del Sol y laórbita de la Luna alrededor de la Tierra. Tambiénpermite que cientos de satélites artificiales estén, eneste mismo momento, orbitando nuestro planeta.

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

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

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

CCoonnoocciieennddoo mmááss

Ingresa a la páginahttp://ciencia.nasa.gov/headlines/y2001/ast02aug_1.htmEn ella encontrarásun artículo titulado“La gravedad duele,pero hace bien”. Leela información y hazun resumen.

CCoonnééccttaattee

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Page 132: Ciencias naturales 7º

131Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

TTrraabbaajjaa ccoonn llaa iinnffoorrmmaacciióónn

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

Fuente: Archivo Editorial.

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

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

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

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

Considerando los valores de masa y distancia entre los cuerpos:

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

Planeta Masa del planeta (kg)Aceleración de gravedad (g) en la superficie

del planeta (m/s2)

Mercurio 3 x 1023 4

Venus 49 x 1023 9

Tierra 60 x 1023 10

Marte 6 x 1023 4

Júpiter 19.000 x 1023 26

Saturno 5.700 x 1023 10

Urano 870 x 1023 8

Neptuno 1.030 x 1023 12

A

m1 m1 = 3.000 kg3m1 = m2 = m3

100 m 50 m

m2 m3

B C

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Page 133: Ciencias naturales 7º

132 Unidad 4

La fuerza de roce

Observa la siguiente fotografía.

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

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

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

Fuerza de roce deslizante

Este tipo de roce se presentacuando dos superficies sólidasse deslizan una sobre la otra.Depende de las sustancias delas que están hechos los objetosque se ponen en contacto;mientras más rugosas sean lassuperficies, mayor será la intensidad de la fuerza de roce.

Fuerza de roce rodanteEsta fuerza de roce se presentacuando un cuerpo, como larueda de un auto o de una bicicleta, gira sobre el suelo sinresbalar. En general, esta fuerzaes menor que la de roce deslizante.

Fuerza de roce viscosoEsta es la fuerza de roce existente cuando un cuerposólido se mueve dentro de unfluido, como el agua o el aire.La fuerza de roce viscosoaumenta al crecer la velocidaddel movimiento del cuerpo.

Para mover un baúl, es necesariosuperar la resistencia de la fuerzade roce que se genera entre elmueble y el suelo.

Muchos muebles tienen ruedas en su base para facilitar su desplazamiento.

Cuando un paracaidista cae al saltar desde su avión, actúa la fuerza de roce viscoso que ejerce el aire en contra de su movimientode caída.

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Page 134: Ciencias naturales 7º

133Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

HACIENDO ciencia

Observación

Felipe y Benjamín, mientras jugaban con sus autitos, notaron que al lanzarlos por un piso de cerámica, estos se desplazaban más que en el cemento.

Problema científico

¿Cuál es el efecto de las superficies sobre la fuerza de roce?

Formulación de hipótesis

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

Experimentación

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

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

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

c. Repitan este procedimiento remplazando el papelmantequilla por el trozo de alfombra yluego por el trozo de cartón. Recuerden medir yregistrar la distancia alcanzada por el auto, en cada caso.

Recolección de datos

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

Análisis de resultados y conclusiones

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

utilizado?

Observación

Planteamiento del

problema

Formulación de hipótesis

Experimentación

Recolección de datos

Análisis de resultados y

conclusiones

PROCESOS CIENTÍFICOS

La fuerza de roce y las superficies

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Page 135: Ciencias naturales 7º

134 Unidad 4

En una superficie horizontal(figura A) la fuerza normal

alcanza su mayor intensidad, encambio la intensidad de la fuerza normal disminuye a

medida que la superficie es másinclinada (figura B) debido a

que ya no tiene la misma dirección del peso.

Nuestro cuerpo actúa comouna verdadera máquina

transformadora de fuerzas.

La fuerza normal

Cuando te encuentras de pie, tu peso es una fuerza que se ejerce sobre el suelo,pero, ¿por qué no te mueves en la dirección de esta fuerza? Esto se debe a que tupeso se encuentra en equilibrio con otra fuerza de igual magnitud y dirección, perode sentido contrario, esta se llama fuerza normal. Esta fuerza aparece cada vez queun cuerpo se apoya sobre una superficie y esta es perpendicular a la superficie decontacto. Por ejemplo, un televisor apoyado sobre una mesa o un esquiador quedesciende por la ladera de una montaña experimentan la acción de la fuerzanormal.

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

Acción muscular

Una de las principales características de los animales es sucapacidad de moverse y desplazarse. Pero ¿qué es lo quepermite el movimiento? El desplazamiento de los seresvivos es posible debido a la presencia de estructuras que lespermiten caminar, saltar, correr y aplicar fuerzas sobre otroscuerpos.

En nuestro cuerpo, el sistema locomotor el que permite que podamosmovernos. Los músculos que forman parte del sistema locomotor, al contraerse yrelajarse son capaces de producir una fuerza, lo que se traduce en movimiento oen la deformación de algún cuerpo.

Fuerza normal

PesoPeso

BA

Fuerza normal

GLOSARIO

Perpendicualar:significa queentre los ejeso componentes(fuerza y superficie)se forma un ángulode 90º.

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Page 136: Ciencias naturales 7º

135Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

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

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

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

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

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

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

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

Explica.

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

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

20 km/h 80 km/h

U4 6/7/10 16:47 Página 135

Page 137: Ciencias naturales 7º

136 Unidad 4

3. MOVIMIENTOS QUE SE REPITEN

Observa las siguientes fotografías.

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

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

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

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

U4 6/7/10 16:47 Página 136

Page 138: Ciencias naturales 7º

137Fuerza y movimiento

Al pulsar las cuerdas deuna guitarra se produce unmovimiento periódico.¿Cuál será el período dedicho movimiento si su frecuencia es de 250 Hz?

El famoso cometa Halleydescribe un movimientoperiódico en torno al Solpor acción de la fuerza degravedad. Su período es de76 años.

Período, frecuencia y amplitud

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

AmplitudSe denomina amplitud del movimiento al desplazamiento máximo efectuadopor el cuerpo con respecto a la posición en que se encontraba antes demoverse. La amplitud de un movimiento periódico se mide en metros y puededisminuir por efecto de la fuerza de roce.

PeríodoEn un movimiento periódico la duración de cada ciclo es constante ypuede ser medida con un cronómetro. Se llama período delmovimiento al tiempo empleado porun cuerpo en completar un ciclo. Elperíodo puede expresarse en diferentes unidades de tiempo, comosegundos, horas, días o años.

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

1 Hz =1s

El período y la frecuencia de un movimiento periódico están relacionados demanera inversa. Es decir, si el período del movimiento se duplica, entonces sufrecuencia se reducirá a la mitad; en cambio, si la frecuencia aumenta al tripleentonces el período disminuirá a la tercera parte.

Esto se puede expresar matemáticamente:

Período (s) =1

frecuencia (Hz)

Amplitud

UNIDAD 4

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Page 139: Ciencias naturales 7º

138 Unidad 4

Los movimientos periódicos en el espacio

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

Además de la traslación, laTierra rota en torno a su eje conun movimiento periódico, cuyociclo se repite siempre cada 24 horas, provocando el día y lanoche.

La Luna presenta movimientosperiódicos de rotación y traslaciónen torno a la Tierra. Ambos movimientos tienen el mismoperíodo, que dura, aproximadamente, 28 días. Por esta razón, desde la Tierra,siempre vemos la misma “cara”de la Luna.

Algunos satélites se mueven periódicamente orbitando alrededorde la Tierra, por acción de la fuerzade gravedad, en un período de 24 horas. Por esta razón, desde laTierra se tiene la impresión de queestos satélites permanecen fijos enel espacio.

U4 6/7/10 16:47 Página 138

Page 140: Ciencias naturales 7º

139Fuerza y movimiento

UNIDAD 4

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

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

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

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

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

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

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

U4 6/7/10 16:47 Página 139

Page 141: Ciencias naturales 7º

Taller Científico

140 Unidad 4

Un grupo de estudiantes, observandodos relojes de péndulo, percibieronque uno de ellos oscilaba más rápidoque el otro y decidieron indagar acerca de qué variable cambiaba elperíodo de oscilación.

Problema científico

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

Hipótesis

Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.

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

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

hipótesis para el problema.

Experimentación y control de variables

Formen grupos de 2 ó 3 integrantes y reúnanlos siguientes materiales: - Un soporte universal.- Una pinza para soporte con nuez.- Hilo.- Una plomada.- Una regla o huincha métrica.- Un transportador.- Un cronómetro.

Observación

OSCILACIÓN DE UN PÉNDULORecolección de datos

En toda investigación esnecesario recolectardatos para poner aprueba las hipótesis.Los datos son losresultados que seobtienen de lainvestigación.

PROCESOSCIENTÍFICOS

El péndulo de este reloj realiza unmovimiento periódico.

Soporteuniversal

Pinza para

soportecon nuez

Plomada

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Page 142: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 4

Diseño experimental

Con los materiales que consiguieron, diseñen un experimento que les permitaidentificar los factores que influyen en el período de oscilación de un péndulo.

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

Recolección de datos

Construyan una tabla que les permita registrar de manera ordenada los datosobtenidos.

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

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

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

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

¿Cómo trabajé?

Análisis de resultados y conclusiones

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

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

resultados obtenidos? Explica para cada una de ellas, la forma en que pudohaber afectado y señala de qué manera se pueden corregir.

5. A partir de los resultados obtenidos, ¿pueden aceptar su hipótesis?, ¿por qué?

141Fuerza y movimiento

U4 6/7/10 16:47 Página 141

Page 143: Ciencias naturales 7º

Noticia Científica

Un equipo estadounidense de astrofísicosacaba de completar la primera simulacióninformática de una colisión de tres agujerosnegros, un evento que podría darse en larealidad en algún lugar del cosmos, concatastróficas consecuencias para su entorno.

Manuela Campanelli y su equipo delInstituto Tecnológico Rochester (RIT), enNueva York, han llevado a cabo esta simu-lación para poner a prueba un método quedesarrollaron en 2005 y que ya entoncesrecreó la colisión de dos agujeros negrossiguiendo las ecuaciones de la relatividadgeneral de Einstein.

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

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

demuestra que la programación informáticaempleada es lo bastante versátil como paraenfrentarse a semejante reto y, de paso,recrea uno de los acontecimientos cósmicosmás extremos que cabe imaginar, aunquepodría llegar a producirse.

Fuente: www.elmundo.es, 11 de abril de 2008. Todos los derechos reservados. Los contenidos de esta

publicación no podrán ser reproducidos, distribuidos nicomunicados públicamente en forma alguna sin la previa

autorización por escrito de la sociedad editora.

EN EL NEOYORQUINO INSTITUTO TECNOLÓGICO ROCHESTER

SIMULAN LA COLISIÓN DE TRES AGUJEROS NEGROS

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

Responde en tu cuaderno

142 Unidad 4

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Page 144: Ciencias naturales 7º

ResumiendoUNIDAD 4

143Fuerza y movimiento

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Page 145: Ciencias naturales 7º

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

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

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

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

Ahora profundiza tus respuestas.

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

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

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

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

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

144 Unidad 4

U4 6/7/10 16:47 Página 144

Page 146: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 4

Fuerza

Fuerza de gravedad

Amplitud

Roce

Contacto

Fuerza resultante

Frecuencia

Distancia

Fuerza normal

Período

Movimiento periódico

Mapa conceptual

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

¿Qué haces tú?

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

Evalúa tus actitudes

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

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

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

145Fuerza y movimiento

U4 6/7/10 16:47 Página 145

Page 147: Ciencias naturales 7º

¿Qué aprendiste?

146 Unidad 4

1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación a las fuerzas?A. Son una propiedad de cada cuerpo.B. Se expresan en kilogramos.C. Tienen dirección, intensidad y sentido.D. Sus efectos se miden con una balanza.

2. ¿Cuál de las siguientes situaciones corresponde a una fuerza aplicada a distancia?A. Una niña empuja su silla al finalizar la

clase.B. Un niño abrocha los cordones de sus

zapatillas.C. Una grúa levanta una pesada carga.D. Una gaviota en vuelo suelta su presa.

3. Un jugador de fútbol patea una pelota.¿Cuál de los siguientes diagramas muestrala(s) fuerzas(s) que actúan sobre la pelotadurante su trayecto por el aire?

A. C.

B. D.

4. Con respecto a una fuerza aplicada sobreun objeto, es correcto afirmar que:A. siempre produce movimiento sobre él.B. puede producir deformación sobre él.C. mantiene al objeto en el estado en que

estaba antes de ser aplicada la fuerza.D. solo lo hará cambiar de posición.

5. Al lanzar una piedra con la mano hacia arriba, esta vuelve a caer porque:A. existe roce entre la piedra y el aire.B. la fuerza de gravedad actúa entre la

piedra y la Tierra.C. la rapidez con que se lanza la piedra es

muy pequeña.D. el peso de la piedra es muy grande.

6. ¿Cuál de los siguientes movimientos no representa un movimiento periódico?A. El recorrido de las manecillas de un reloj.B. El desplazamiento de las nubes.C. La oscilación de una cuerda de guitarra.D. El batir de las alas de un colibrí.

7. Un péndulo realiza 40 oscilaciones en 10s, ¿cuál es su período en segundos y su frecuencia en hertz, respectivamente?A. 4 y 1.B. 1 y 40.C. 0,25 y 4D. 4 y 0,25.

8. Una llave semiabierta deja caer 30 gotasen 15 segundos, ¿cuál es el período conque caen las gotas? A. 3 sB. 2 sC. 0,5 sD. 5 s

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

U4 6/7/10 16:47 Página 146

Page 148: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 4

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

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

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

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

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

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

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

6.000 N P

10.000 N F

400 N

147Fuerza y movimiento

A

B

F = 10 N

U4 6/7/10 16:47 Página 147

Page 149: Ciencias naturales 7º

148 Unidad 5

5UNIDAD LA TIERRA EN EL UNIVERSO

Durante mucho tiempo el ser humano se ha maravillado con el espectáculoque ofrece el cielo nocturno. Las estrellas, el paso de cometas y los eclipses, entre otros, son sucesos que ya observaba el hombre primitivo.

Las personas constantemente intentamos explicar el porqué de lo que ocurre a nuestro alrededor. En la antigüedad, los fenómenos cosmológicos eran atribuidos a la intervención de divinidades o simplemente a la magia, pero el paso del tiempo dio lugar a otro tipo deexplicaciones. ¿Cuál es el aporte de las ciencias en este sentido?, ¿quéimportancia tienen los descubrimientos científicos?

ONVERSEMOSC

• Las concepciones del Universo a través de la historia.

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

para estimarlas

Navegaremos por...

U5 6/7/10 16:51 Página 148

Page 150: Ciencias naturales 7º

149La Tierra en el Universo

En esta unidad aprenderás a…

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

Demuestro lo que sé…

1. Observa las siguientes imágenes. Luego, responde las preguntas planteadas en tu cuaderno.

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

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

A

C

E F

D

B

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Page 151: Ciencias naturales 7º

Astronomía

La Tierra se encuentra en el Sistema Solar, y este a su vez está en una galaxia llamada Vía Láctea. De los planetas que forman parte del Sistema Solar, hastaahora se sabe que el nuestro es el único que presenta condiciones aptas para lavida. Una de estas condiciones es la presencia de agua, compuesto clave en el surgimiento de la vida en la Tierra y en su mantención.

Estructuras cósmicas

Red de conceptos

¿Qué piensas tú?

En esta unidad revisaremos los conceptos claves que te permitirán caracterizar lasprincipales estructuras cósmicas que existen en el Universo, y los métodos que seemplean para estimar las distancias que las separan y sus tamaños.

Comenta con tu curso:

¿Consideras que es posible la existencia de sistemas solares, similares al nuestro, en otrasgalaxias?, ¿por qué?Si existieran otros sistemas solares, ¿qué condiciones, además de la presencia de agua,favorecerían la existencia de vida en alguno delos planetas que los conforman? Explica.

Estrellas Nebulosas

Vía Láctea Sistema Solar

Galaxias Telescopios Satélitesartificiales

Planetas

Satélites naturales

Sol

Sondas espaciales

UNIVERSO

150 Unidad 5

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Page 152: Ciencias naturales 7º

151La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

DESAFÍO inicial

El astrónomo Edwin Hubble (1889-1953), a partir de una serie de observaciones, planteó una teoríasegún la cual las galaxias presentes en el Universo se están distanciando entre sí. Según Hubble, el alejamiento de las galaxias entre sí es una evidencia de que el Universo se encuentra en expansión.¿Cómo podrías representar el planteamiento de Hubble? Te invitamos a hacerlo a través de un modelo.

Junto con un compañero o compañera, consiganun globo de un solo color, una regla y cuatro plumones de colores diferentes.Luego, realicen la siguiente actividad:

Sobre la superficie del globodesinflado marquen una Xcon uno de los plumones(ver fotografía), la cual va arepresentar nuestra galaxia.Con otro plumón, marquenun punto en el globo, a unadistancia de 1 cm de la X. Repitan el paso anterior conlos otros plumones, marcandodos nuevos puntos a 2 y 3 cmdel primero, respectivamente.Inflen un poco el globo y midan ladistancia desde la X hasta los tres puntos. Registren estos datos en sus cuadernos. Repitan el paso anterior hasta inflar el globo a su máximacapacidad. No olviden anotar los datos cada vez.

A partir de los resultados obtenidos en la actividad anterior, respondan las siguientes preguntas en sus cuadernos.

1. ¿Se separaron todos los puntos la misma distancia?2. Si el globo representa el Universo, y la X y los puntos galaxias presentes en él, ¿qué ocurrió con

las galaxias al expandirse el Universo? Expliquen.3. ¿Cómo se relaciona la actividad que acaban de realizar con la teoría de Hubble?4. Si la teoría de Hubble se diera en sentido contrario, ¿qué sucedería?5. ¿Qué importancia tiene el uso de modelos en ciencias? Expliquen.

Las galaxias se mueven

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Page 153: Ciencias naturales 7º

1. EL UNIVERSO

¿Qué entiendes por Universo?, ¿cómo podrías definirlo?, ¿cuánto crees que seconoce del Universo actualmente?, ¿que importancia tiene su estudio?

El Universo corresponde a toda la materia, energía y espacio existentes. Desde tiempos prehistóricos el ser humano ha contemplado el cielo, planteándose un sinnúmero de interrogantes. Incluso, ha utilizado las estrellascomo sistema de referencia.

Con el paso del tiempo, muchas de las civilizaciones antiguas comenzaron a preocuparse por el estudio del Universo, dejando de lado, en parte, las ideasmitológicas que explicaban los fenómenos naturales y astronómicos. Para los babilonios, por ejemplo, el Universo era una gran sala en la que el firmamentocorrespondía al techo, y la Tierra, al piso. Ideas similares tuvieron los egipcios,pero ubicaban a Egipto en el centro del piso y cuatro columnas sostenían eltecho, cuyas “lámparas” eran las estrellas.

Posteriormente, muchos filósofos y astrónomos postularon teorías máselaboradas acerca de la estructura del Universo y la ubicación de la Tierra

en él. Estos modelos se conocen como teoría geocéntrica y heliocéntrica.

Teoría geocéntrica

Uno de los precursores de las ideas geocentristas fue Aristóteles(384-322 a. C.), filósofo y científico griego, que postuló quetodos los astros giran en torno a la Tierra, en esferas concéntricasa ella (ver imagen). Posteriormente, y basado en las ideas deAristóteles y otros astrónomos, Claudio Ptolomeo (85-165 d. C.)

publicó un libro conocido como Almagesto, en el que planteó la ideade que la Tierra está en reposo en el centro del Universo, y que laLuna, el Sol, los planetas conocidos entonces, y todas las estrellas,giran alrededor de ella describiendo órbitas circulares, al interior de

esferas.

152 Unidad 5

GLOSARIO

Estrella: esfera deplasma que emite luzpropia. Astrónomo: científicoencargado del estudiodel Universo.

Representación de la teoría geocéntrica deAristóteles, que estableceque la Tierra es el centrodel Universo.

Los pueblos de la antigüedad ya asociaban los cambios de posición del Solcon la sucesión de las estaciones, y crearon diferentes calendarios: elbabilónico, de 354 días; el egipcio y el mexica, de 365 días; el inca, de360 días y el romano, de 365,25 días. ¿Cuál de estos calendariosutilizamos actualmente?

CCoonnoocciieennddoo mmááss

U5 6/7/10 16:51 Página 152

Page 154: Ciencias naturales 7º

153La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

Teoría heliocéntrica

El primero en proponer un modelo heliocéntrico del Universo, realizando deducciones a través de métodos matemáticos, fue Aristarco de Samos (310-230 a. C.), pero sus ideas no prevalecieron.

Más tarde, durante el Renacimiento, época de auge de las artes y la ciencia, elastrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543) planteó la idea de que el Solse encuentra inmóvil en el centro del Universo, y que la Tierra y demás cuerpos celestes giran a su alrededor, lo que explicaba el movimiento irregular delos planetas en el firmamento. Si bien esta teoría fue desarrollada en los primerosaños del siglo XVI, fue divulgada años más tarde, debido a que Copérnico dudóen publicar sus ideas por temor a la comunidad científica y religiosa, que castigabacualquier postulado que no coincidiera con el pensamiento religioso de la época.

Con el paso de los años y la evolución del pensamiento del ser humano, se fueron creando nuevas tecnologías que permitieron investigar y dar respuesta a lasinterrogantes acerca del Universo. Es así como nació la astronomía, ciencia que seocupa del estudio de las estructuras cósmicas o cuerpos celestes (estrellas, planetas y satélites naturales, entre otros), sus movimientos, los fenómenos ligadosa ellos, su registro y su origen.

Al comienzo, esta ciencia se basaba solo en la percepción visual. Uno de losinventos que amplió la capacidad de observación del Universo fue el telescopio,instrumento creado por Hans Lippershey en 1608 y utilizado por Galileo Galileien 1609, quien gracias a su uso observó por primera vez cuatro satélites naturales de Júpiter.

Actualmente, y gracias a la evolución de los telescopios,se dispone de tecnologías mucho más avanzadas, como los radiotelescopios, las sondas espaciales, los satélitesartificiales y los transbordadores espaciales, entre otros, loque ha permitido obtener mayor información del Universo(su origen, detección de planetas, investigación de agujerosnegros, estudiar nuestro Sol, etc.).

En el norte de Chile,gracias a las excelentes condiciones de visibilidad del cielonocturno, se haninstalado una serie

de observatorios astronómicos. Seespera que para el año2018 entre enoperaciones en Chile,el telescopio masgrande del mundo, elE-ELT (EuropeanExtremely LargeTelescope). Estetelescopio estaráubicado en la partecentral del desiertode Atacama,específicamente en elcerro Armazones.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

¿Qué importancia tuvo Galileo Galilei en la defensa de la teoría heliocéntrica?Busca información en las páginas web:http://es.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei http://www.astromia.com/glosario/heliocentrica.htmhttp://www.astronomos.cl/conocimientos/general/1/1-4-2.phpTambién puedes consultar otras fuentes de información.

CCoonnééccttaatteeLa teoría heliocéntricaestablece que el Sol es elcentro del Universo.

U5 6/7/10 16:51 Página 153

Page 155: Ciencias naturales 7º

154 Unidad 5

¿Cómo se originó el Universo?

En 1927, y basándose en los aportes de Einstein y Hubble al estudio del Universo,el astrónomo Georges Lemaitre planteó la idea de que si el Universo se

encuentra en expansión, en el pasado tuvo que haber sido más pequeño. Esto lollevó a formular la teoría de la gran explosión, que postula que el Universo se originó a partir de la explosión de un “átomo” primigenio. George Gamow apoyóla teoría de Lemaitre, pero al “átomo” primigenio lo llamó singularidad. Esta teoría se conoce como Big Bang, nombre que irónicamente le dio el astrónomo Fred Hoyle, quien no estaba de acuerdo con ella.

La teoría del Big Bang establece que, al comienzo, todo lo que sería el Universose encontraba concentrado en una zona, infinitamente pequeña, en la que noexistía espacio ni tiempo. Se estima que hace aproximadamente 13.800 millonesde años, esta zona extraordinariamente pequeña explotó, originando un eventocósmico de magnitudes inimaginables, en el que las temperaturas generadas y lavelocidad de expansión escapan a toda escala de medición, y donde todo elUniverso experimentó transformaciones a medida que transcurría el tiempo: sehizo menos denso y cambió de composición.

De acuerdo a esta teoría, breves momentos después de la explosión se formaron partículas de materia. Se estima que la temperatura del Universo era tan alta, que la materia se encontraba en estado de plasma, constituida principalmente por núcleos atómicos, formados mayoritariamente por protones; y donde loselectrones se encuentran separados de los núcleos.Durante la expansión del Universo, la temperatura fuedescendiendo; se generaron los primeros elementos,luego la formación de estrellas, cuásares, galaxias y, haceunos 4.500 millones de años, nuestro Sistema Solar.

GLOSARIO

Plasma: Es el cuartoestado de la materia,el más abundante delUniverso y en el cuallos electrones estándesligados de los respectivos núcleos(los núcleos no poseen electronesgirando alrededor ylos electrones nogiran alrededor deningún núcleo).Cuásares: cuerposcelestes consideradoslos más lejanos delUniverso, que emiten grandes cantidades de energía.

En 1932, Lemaitre, el padre de la teoría del Big Bang, dio una conferenciaa la que asistieron Einstein y Hubble. Después de la exposición, Einsteincomentó: “Es esta la más bella y satisfactoria explicación de la creaciónque haya oído nunca”. Estos tres científicos hicieron distintos aportes alconocimiento sobre el Universo y su origen, gracias a que otros científicosy ellos mismos compartieron sus descubrimientos. ¿Qué opinas acerca decompartir los conocimientos?, ¿compartes lo que sabes con tus compañeros y compañeras?, ¿por qué?

CCoonnvveerrsseemmoossPintura que retrata elUniverso en sus inicios.

U5 6/7/10 16:51 Página 154

Page 156: Ciencias naturales 7º

155La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

1. Lee atentamente las siguientes afirmaciones, y escribe en tu cuaderno si son verdaderas o falsas.Justifica las que consideres falsas.

a. El Universo corresponde a toda la materia, energía y espacio existentes.b. Para los babilonios, el Universo era una gran sala, con el firmamento como techo y la Tierra

como piso.c. La teoría geocéntrica fue propuesta por Nicolás Copérnico.d. El primero en plantear la teoría heliocéntrica fue Aristarco de Samos.e. Gracias a la invención del telescopio, Claudio Ptolomeo descubrió que Júpiter poseía cuatro

satélites naturales.

2. Observa las siguientes imágenes. Luego, explica en tu cuaderno si corresponden a la teoría geocéntrica o heliocéntrica, y describe cada una de ellas.

3. Explica en qué consiste la teoría del Big Bang, y cómo se relacionan los siguientes científicos con ella.

Revisa tus respuestas a las actividades 1, 2 y 3.

Si identificaste correctamente las aseveraciones verdaderas y falsas de la actividad 1, y estas últimas las justificaste correctamente, ¡felicitaciones! Si cometiste algún error, repasa las páginas152 y 153, y responde nuevamente.Si relacionaste cada imagen de la actividad 2 con la teoría correspondiente, y estas las describiste de manera correcta, ¡excelente! De lo contrario, repasa las páginas 152 y 153, y vuelve a contestar. Si para la actividad 3 explicaste acertadamente en qué consiste el Big Bang, y relacionaste a cadacientífico con esta teoría de manera correcta, ¡muy bien! En caso contrario, repasa la página 154y contesta nuevamente.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

A B

George Gamow Georges Lemaitre Fred Hoyle

U5 6/7/10 16:51 Página 155

Page 157: Ciencias naturales 7º

156 Unidad 5

2. ¿QUÉ HAY EN EL UNIVERSO?

Al hablar de Universo, probablemente piensas en el Sol, la Luna, las estrellas, enotros planetas y galaxias. Pero ¿qué otras estructuras cósmicas hay en el Universo?

A continuación describiremos las principales estructuras cósmicas, cuyas características conocemos gracias a la astronomía y a los instrumentos que hanpermitido su estudio.

Estrellas: Son masas de plasma, compuestas principalmente por hidrógeno y helio.En su interior continuamente se producen reacciones que liberan gran cantidad deenergía, la que emiten al exterior en forma de luz y calor. La mayoría de lasestrellas las vemos durante la noche como puntos luminosos parpadeantes, debido a que se encuentran a enormes distancias de nuestro planeta. Una excepción es el Sol, al que vemos durante el día.

Las principales propiedades de las estrellas son:Brillo: es la cantidad de luz que recibimos desde la Tierra. Esta característicadepende de la luminosidad y de la distancia a la que se encuentra la estrella denuestro planeta.Color: esta característica se relaciona, principalmente, con la temperatura de laestrella, la que puede oscilar entre los 25.000 y los 3.500 ºC. En orden descendente de temperatura, las estrellas pueden ser azules, blancas, amarillas,anaranjadas y rojas. El Sol es una estrella amarilla.Tamaño: según esta característica, y en comparación con el tamaño del Sol(diámetro = 1.390.000 km, aproximadamente), las estrellas se clasifican en:

Tipo de estrella Tamaño (en relación al diámetro del Sol)

Supergigantes 130 a 400 veces mayor

Gigantes 16 a 60 veces mayor

Medianas Prácticamente el mismo

Enanas Menor

Nebulosas: Son gigantescas agrupaciones de polvo y gas, que no emiten luz

propia. Las nebulosas absorben y reflejan la luz emitida por las estrellas que seencuentran próximas a ellas. Algunas nebulosas se formaron por la explosión deestrellas brillantes, llamadas novas, y otras corresponden a restos del material quedio origen a las estrellas.

Nebulosa del Águila.

U5 6/7/10 16:51 Página 156

Page 158: Ciencias naturales 7º

157La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

Galaxias: Son enormes agrupaciones de estrellas, polvo, gases, agujeros negros,nebulosas, planetas, asteroides, cometas, etc. que se encuentran agrupados por lafuerza gravitacional.

En 1926, el norteamericano Edwin Hubble, basándose en la forma y composiciónde las galaxias, las clasificó como se muestra a continuación:

Al realizar la actividad de la página 151 (Desafío inicial) representaste la teoría deHubble, que plantea que las galaxias se van distanciando unas de otras, lo que apoyala concepción actual del Universo, es decir, que este se encuentra expandiéndoseen todas direcciones. Según Hubble, mientras más lejana está una galaxia de laTierra, vemos que esta se aleja con mayor velocidad. Esta relación se conoce comoley de Hubble, que establece que las galaxias se alejan de nuestro planeta con unavelocidad proporcional a la distancia a la que se encuentran de él.

Las galaxias tienden a formar grupos. Varios grupos forman un cúmulo, y laagrupación de cúmulos constituyen un supercúmulo.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

Galaxias elípticas: son aquellasque no poseen brazos y tienenformas globulares alargadas.

Galaxias espirales: son como discos achatados con brazos detamaño variable. La Vía Lactea esun ejemplo.

Galaxias irregulares: son las que no tienen una estructura ni unasimetría bien definidas.

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Page 159: Ciencias naturales 7º

158 Unidad 5

Planetas: Son cuerpos celestes que no emiten luz propia y giran

alrededor de una estrella en un movimiento que, como yasabes, se denomina traslación. Seguramente también

recuerdas que mientras más alejado se encuentra unplaneta de la estrella, más tiempo demora en dar unavuelta completa a su alrededor.

Satélites naturales: Son cuerpos celestes que no

emiten luz propia. Los satélites naturales giran

alrededor de un planeta de mayor masa, acompañándolo en su movimiento de traslación.

Cometas: Son pequeños astros rocosos que describenórbitas elípticas, muy alargadas, alrededor de una

estrella. Generalmente, están formados por un núcleo central, en torno al cual hay una esfera gaseosa que

corresponde a la cabellera o corona, y una larga prolongación deesta, denominada cola. Diversos estudios científicos han demostrado que elnúcleo de los cometas está formado por una mezcla de metano, hielo y amoníaco, la que se evapora cuando el cometa se acerca a la estrella, formando la cola de este. Así, mientras más cerca esté el cometa de la estrella, más largaserá su cola.

El tiempo que demoran loscometas en dar una vuelta alrededor de una estrella sedenomina período, el que puedeoscilar entre unos pocos y hastamiles de años.

Asteroides: Son astros rocosos, más pequeños que los planetas, que tambiéngiran alrededor de una estrella. Presentan diversas formas; algunos son esféricos yotros son irregulares.

Meteoritos: Son fragmentos de materia sólida, mucho más pequeños que losasteroides, y también giran alrededor de una estrella. Por efecto de la atraccióngravitatoria de los planetas, pueden caer sobre su superficie. En el caso de los quecaen en la Tierra, al atravesar la atmósfera muchos se desintegran originando elfenómeno que nosotros llamamos estrellas fugaces.

Se estima que el cometaHalley, cuyo último avistamiento fue en 1986,se verá nuevamente desdela Tierra en el año 2062.Entonces, ¿cuánto tiempo demora, aproximadamente, en daruna vuelta alrededor de suestrella, el Sol?

La Tierra y su único satélite natural, la Luna.

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Page 160: Ciencias naturales 7º

159La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

1. Copia la siguiente tabla en tu cuaderno y complétala.

2. Completa en tu cuaderno las siguientes oraciones.

a. El brillo de una estrella depende de … y de la distancia … .b. Las estrellas presentan colores diferentes, lo que depende de … .c. Según su tamaño, en orden descendente, las estrellas se clasifican en: …, …, … y … .

3. Completa el siguiente esquema en tu cuaderno.

Revisa tus respuestas a las actividades 1, 2 y 3.

Si describiste correctamente cada estructura cósmica de la actividad 1, ¡excelente! Si cometistealgún error, repasa las páginas 156 a 158, y vuelve a responder.Si completaste de manera correcta las oraciones de la actividad 2, ¡felicitaciones! En caso contrario, repasa la página 156 y contesta nuevamente. Si en el esquema de la actividad 3 describiste y dibujaste correctamente cada tipo de galaxia,¡muy bien! De lo contrario, repasa la página 157 y vuelve a contestar.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

Estructura cósmica Descripción

Estrella

Nebulosa

Planeta

Satélite natural

Cometa

Asteroide

Meteorito

EspiralesDescripción:Dibujo:

ElípticasDescripción:Dibujo:

IrregularesDescripción:Dibujo:

Galaxias

Copia e

n tu cu

aderno

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Page 161: Ciencias naturales 7º

160 Unidad 5

3. NUESTRA GALAXIA, LA VÍA LÁCTEA

¿Por qué nuestra galaxia se llama Vía Láctea?, ¿a qué tipo corresponde? La Vía Láctea recibe ese nombre, porque se asemeja a una mancha luminosa deaspecto lechoso. Está formada por alrededor de 100.000 millones de estrellas, una de las cuales es el Sol.

Tras una serie de estudios con telescopios ópticos y radiotelescopios, se determinó que la Vía Láctea es de tipoespiral. En su centro se agrupa la mayoríade las estrellas, formando un núcleo casiesférico, a partir del cual emergen brazosconformados por estrellas. NuestroSistema Solar se encuentra en uno deestos brazos, denominado Brazo de

Orión, cerca de la zona exterior de lagalaxia (ver imagen, punto rojo).

El Sistema Solar

Nuestro Sistema Solar corresponde a un conjunto de cuerpos celestes que seextienden, en todas direcciones, hasta unos seis mil millones de kilómetros desdeel Sol. Está formado por una estrella, ocho planetas conocidos, planetas enanos,satélites naturales, asteroides, cometas y meteoritos; además de gas y polvo cósmico en grandes cantidades.

La teoría más aceptada en la actualidad sobre elorigen del SistemaSolar, postula que elSol y los planetas seformaron al mismotiempo, a partir deuna única nube degas y polvo. A estaexplicación se leconoce como hipótesis nebular,y se basa en las ideasdel filósofo alemánImmanuel Kant,y de Pierre SimonLaplace, astrónomo,físico y matemático.

En las páginas http://es.wikipedia.org/wiki/(134340)_Plutón y http://www.educar.org/SistemaSolar/pluton.asp, podrás averiguar por quéPlutón ya no se considera un planeta del Sistema Solar, sino que un planeta enano.

CCoonnééccttaattee

Representación delSistema Solar.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

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Page 162: Ciencias naturales 7º

161La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

El Sol

Es una estrella constituida por plasma. La energíaque produce el Sol es enorme, y es la fuente de

luz y calor para nuestro planeta. ¿Qué importaciatiene este hecho?

El Sol, que se habría formado hace unos 4.650 millones de años, contiene más del 99% dela materia constituyente del Sistema Solar, ejerciendo una fuerte atracción gravitatoria sobrelos planetas, la que los hace girar a su alrededor.

Durante varios siglos, el Sol fue considerado unastro inmóvil. Sin embargo, gracias a los avancestecnológicos que han permitido su estudio, actualmente sabemos que presenta movimientosde rotación (rota sobre sí mismo) y de traslación(se mueve alrededor del centro de la galaxia).

Planetas del Sistema Solar

El Sistema Solar está constituido por ocho planetas conocidos que, desde el máscercano al más lejano al Sol, son: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno,Urano y Neptuno. Según su tamaño y composición, se clasifican en planetas interiores y planetas exteriores.

Planetas interiores: Son pequeños y rocosos. Los planetas interiores son:

Mercurio: Es el planeta más pequeño y el que se encuentra más cerca del Sol.No posee atmósfera y su superficie presenta numerosos cráteres, producto delimpacto de meteoritos.

Venus: Posee una atmósfera ácida, compuesta por dióxido de carbono y dióxido de azufre. Presenta ríos de lavaque atraviesan extensas llanuras, la cualproviene de los numerosos volcanes quepresenta. En su superficie también haycráteres producidos por el choque degrandes meteoritos.

La imagen muestra una protuberancia solar, que es una enorme llamarada de plasma, expulsada desde la superficie del Sol.

A Venus se le conocecomo lucero del alba o del atardecer. Averigua por qué.

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Page 163: Ciencias naturales 7º

162 Unidad 5

Tierra: Posee una atmósfera rica en oxígeno, gas fundamental para la sobrevivencia de la mayoría de los seres vivos que lo habitan. Se le llama el“planeta azul”, debido a su color, y las fotos captadas desde el espacio lodemuestran. Los responsables de estas tonalidades son los océanos y los gasesde la atmósfera. De los planetas conocidos, se sabe que la Tierra es el únicoque posee las condiciones óptimas para el desarrollo y mantenimiento de lavida.

Marte: Presenta una tenue atmósfera, compuesta principalmente de dióxido decarbono, y pequeños casquetes de hielo en sus polos. Recientes estudios suponen que en este planeta existió agua líquida.

Planetas exteriores: Son de mayor tamaño que los planetas interiores, y estánformados por gas. Los planetas exteriores son:

Júpiter: Es un planeta gaseoso y el más grande del Sistema Solar. Presenta unaatmósfera en bandas, compuesta por hidrógeno, helio, amoníaco y metano,entre otras sustancias. Presenta tenues anillos a su alrededor, los que están formados por partículas de polvo que son lanzadas al espacio cuando los meteoritos chocan con sus satélites naturales.

Saturno: Este planeta gaseoso es el segundo más grande del Sistema Solar, y secaracteriza por los anillos que lo rodean. Posee una atmósfera compuesta dehidrógeno, helio y metano.

Urano: Es un planeta gaseoso y, al igual que Júpiter, presenta tenues anillos a sualrededor. Su atmósfera está compuesta de helio, hidrógeno, metano y otroshidrocarburos. El metano absorbe la luz roja, haciendo que Urano se vea detonos verdes y azules.

Neptuno: Es el planeta más distante del Sol. Su atmósfera, que está compuestade metano, amoníaco, hidrógeno y helio, alcanza temperaturas cercanas a los260 ºC bajo cero, por lo que presenta nubes de metano congelado. Neptunotambién está rodeado por tenues anillos.

A Marte se le conocecomo el “planeta rojo”.Averigua por qué.

En las imágenes, que noestán a escala, se muestran los planetasexteriores: Júpiter (A),Saturno (B), Urano (C) yNeptuno (D).

A

B C D

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Page 164: Ciencias naturales 7º

163La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

INTERPRETANDO un experimento

Análisis experimental

Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.

1. ¿Qué planeta gira con mayor velocidad alrededor del Sol?, ¿cuál lo hace más lentamente?2. Ordena los planetas de la tabla, considerando su velocidad orbital, en orden descendente.3. ¿Cuál de los planetas demora más tiempo en dar una vuelta alrededor del Sol?, ¿qué planeta

demora menos?4. Ordena los planetas según su período de traslación, en orden ascendente.5. ¿Qué relación existe entre la velocidad orbital y el período de traslación? 6. ¿Cuánto tiempo demora la Tierra en dar una vuelta alrededor del Sol?, ¿entre qué planetas se

ubicaría?, ¿a cuál de los planetas se acercaría más el valor de su velocidad orbital?

EL MOVIMIENTO DE TRASLACIÓNObservaciónUn grupo de estudiantes leyó en un texto de Física que existe una relación entre la velocidad orbital yel período de traslación de los planetas. Entonces, decidieron averiguar cuál es esta relación.

Problema científico¿Qué relación existe entre la velocidad orbital y el período de traslación de un planeta?

HipótesisEl período de traslación es inversamente proporcional a la velocidad orbital.

Método experimentala. Los estudiantes seleccionaron seis planetas del Sistema Solar para realizar el estudio: Mercurio,

Venus, Marte, Júpiter, Saturno y Urano.b. Luego, fueron a la biblioteca y averiguaron la velocidad orbital de cada uno de los planetas, es

decir, los kilómetros que recorren en un segundo, al dar una vuelta alrededor del Sol.c. Finalmente, buscaron en internet el período de traslación, es decir, la cantidad de días y/o años que

demora cada planeta en dar una vuelta alrededor del Sol.

Resultados

Planeta Mercurio Venus Marte Júpiter Saturno Urano

Velocidadorbital (km/s)

47,8 35 24,13 13 9,64 6,8

Período detraslación

87,96 días 224,7 días 686,98 días11 años y4,83 días

29 años y167 días

84 años y7,45 días

Tabla N° 1: Velocidad orbital y período de traslación de algunos planetas del Sistema Solar.

Fuente: Archivo Editorial.

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Page 165: Ciencias naturales 7º

164 Unidad 5

Satélites naturales en el Sistema Solar

Los planetas del Sistema Solar presentan un número variable de satélites naturales; también hay algunos que carecen de ellos, como muestra la tabla deesta página.

La Luna: nuestro satélite natural

La Luna, que gira alrededor de la Tierra, es su únicosatélite natural. Al igual que todos los satélites naturales, es un astro opaco. Entonces, ¿de dóndeproviene la luz que refleja? La Luna refleja la luz proveniente del Sol. Sin embargo, esta iluminaciónno es siempre la misma, lo que se debe al movimiento de traslación de la Luna alrededor denuestro planeta. Las fases de la luna corresponden alas diferentes iluminaciones que presenta nuestrosatélite natural durante un mes, aproximadamente, yson: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuartomenguante. Averigua cómo se origina cada una deellas y dibújalas en tu cuaderno.

Planeta Cantidad de satélites naturales

Mercurio 0

Venus 0

Tierra 1 (la Luna)

Marte 2

Júpiter 63 conocidos

Saturno 60 conocidos

Urano 27 conocidos

Neptuno 13 conocidos

Observa las fotografías y relaciona la letra de cada una de ellas con el número del esquema que le corresponde. Luego, compara tus respuestas con un compañero o compañera.

Analiza

A 1 2

B

En: http://www.circuloastronomico.cl/planetas/planetas.html#ROCA(consultada en marzo de 2008, adaptación).

Tabla N° 2: Satélites naturales del Sistema Solar.

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Page 166: Ciencias naturales 7º

165La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

HACIENDO ciencia

ObservaciónRodrigo, un joven al que le gusta observar el cielo nocturno, se dio cuenta de que las fases de la luna se repiten con cierta regularidad, y quiso descubrirla.

Problema científico

¿Cuánto tiempo transcurre entre una fase lunar y otra?

Formulación de hipótesis

Plantea una hipótesis para responder el problema científico planteado. Escríbela en tu cuaderno.

Experimentación y control de variables

Durante un mes, observa la Luna durante la noche, ydibuja la parte iluminada que ves. Para ello, debescomenzar cuando haya luna nueva, y pintar de colornegro la zona que no ves, como se ejemplifica a continuación:

Recolección de datos

Para la recolección de datos, copia en tu cuaderno cuatro tablas como la siguiente y complétalas contus observaciones.

Mes de observación:

Análisis de resultados y conclusiones

1. ¿Cuánto tiempo transcurre entre la luna nueva y el cuarto creciente?, ¿y entre la luna llena y elcuarto menguante?

2. ¿Qué puedes concluir en relación al tiempo que transcurre entre una fase de la luna y otra?3. Según tu respuesta anterior, estima cuándo habrá luna llena nuevamente.4. ¿De qué otra manera podrías haber registrado tus datos?

Observación

Problema científico

Formulación de hipótesis

Experimentación y

control de variables

Recolección de datos

Análisis de resultados

y conclusiones

PROCESOS CIENTÍFICOS

FASES DE LA LUNA

Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo

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Page 167: Ciencias naturales 7º

166 Unidad 5

4. DISTANCIAS EN EL UNIVERSO

En la vida diaria, tenemos una idea aproximada del tamaño y distancia a la que seencuentran los objetos que nos rodean. Por ejemplo, podemos estimar si un objeto mide centímetros, metros o kilómetros. Pero ¿cómo podemos determinara qué distancia se encuentra el Sol de la Tierra? o ¿qué distancia nos separa de laLuna? Para medir distancias en el Universo, los científicos han establecido otrasunidades de medida, como el año luz y la unidad astronómica, entre otras.

El año luz

Corresponde a la distancia que recorre la luz en un año, a una velocidad de300.000 km/s. Para que entiendas cómo se obtiene el valor de un año luz, te invitamos a analizar los siguientes cálculos:

Primero, se calcula la cantidad total de segundos que hay en un año:

365 x 24 x 3.600Días de un año Horas de un día Segundos de una hora

Esto da como resultado: 31.536.000 segundos en un año.

Luego, para saber a cuánto equivale un año luz, se multiplica el resultado anterior por el valor de la velocidad de la luz:

1 año luz = 31.536.000 s x 300.000 km/s

Entonces, 1 año luz equivale a, aproximadamente: 9.460.800.000.000 km.

La unidad astronómica (UA)

En su movimiento de traslación, la Tierra no siempre se encuentra a la mismadistancia del Sol; a la distancia promedio (distancia media) entre estas dosestructuras cósmicas se le conoce como unidad astronómica. Su valor aproximadoes de 149.600.000 km. La unidad astronómica se utiliza, principalmente, paraseñalar distancias entre los componentes del Sistema Solar.

El parsec es otra unidad de medida astronómica. Un parsec equivale a30,86 billones de kilómetros, a 3,26 años luz, y a 206.265 unidades astronómicas.

CCoonnoocciieennddoo mmááss

¿Qué planetas observas enla imagen? ¿Se aprecia ladistancia que los separaen la imagen?, ¿por qué?

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Page 168: Ciencias naturales 7º

167La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

Notación científica

Al analizar cómo se obtiene el valor de un año luz, seguramente notaste que lascifras resultantes son enormes. Para expresar de manera abreviada estos valores,se utiliza la notación científica. La notación científica expresa un valor, muy grandeo muy pequeño, como el producto de un número entre 1 y 10, multiplicado poruna potencia de base 10. Por ejemplo:

¿Cómo se determinan las distancias espaciales?

En la Tierra, para medir distancias podemos usar instrumentos como la regla o elmetro. Pero ¿cómo se miden las distancias espaciales?, ¿qué instrumentos se utilizan para estimarlas?, ¿qué cálculos se realizan?

Los astrónomos y astrónomas, a través de diversos estudios, llegaron a la conclusión de que los rayos de luz son el mejor “instrumento” para medir distancias, y su ventaja radica en quetienen una velocidad constante.

La luz se mueve con una velocidad constante que corresponde a 300.000 kilómetros por segundo. Para calcular una distancia astronómica, se debe medir el tiempo que demora un rayo de luzen llegar a un punto determinado desde la estructura cósmica enestudio, lo que se estima mediante cálculos físicos y matemáticos.

Para entender este procedimiento, analiza el siguiente ejemplo:

“Un astrónomo quería determinar la distancia entre la Tierra y el Sol. Para ello,averiguó el tiempo que un rayo de luz demora en llegar desde el Sol a la Tierra, elcual corresponde a 8 minutos y 19 segundos. Esto corresponde a 499 segundos ymultiplicado por la velocidad de la luz obtuvo el siguiente resultado:

499 s x 300.000 km/s = 149.700.000 km (distancia Tierra-Sol)

Es importante señalar que la luz tarda menos tiempo en llegar a las estructurascósmicas que están más cerca de la Tierra, en relación a las que están más lejos.

Dato numérico Expresado en notación científica

Velocidad de la luz = 300.000 km/s 3 x 105 km/s

Distancia Mercurio al Sol = 54.000.000 km 5,4 x 107 km

Un año luz = 9.460.800.000.000 km 9,46 x 1012 km

Si la distancia entre laTierra y la Luna es de384.000 km, ¿cuántodemora un rayo de luz enir y volver desde nuestroplaneta hasta ella?

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Page 169: Ciencias naturales 7º

168 Unidad 5

TTrraabbaajjaa ccoonn llaa iinnffoorrmmaacciióónn

1. Analiza la siguiente tabla, que muestra diferentes distancias astronómicas. Luego, desarrollaen tu cuaderno las actividades planteadas.

Distancia entre la Tierra y la estrella más cercana. 4,2 años luz

Distancia desde nuestro planeta a Sirio, la estrella más brillante. 8,7 años luz

Distancia desde la Tierra al centro de la Vía Láctea. 28.000 años luz

Ancho de la Vía Láctea. 30.000 años luz

Diámetro de la Vía Láctea. 100.000 años luz

Distancia desde la Tierra a la galaxia más cercana (una de las nubesmagallánicas).

180.000 años luz

Distancia entre nuestro planeta y el cuerpo celeste más lejano, visiblea simple vista o con binoculares (galaxia de Andrómeda).

2.200.000 años luz

Estructura cósmica a mayor distancia que se ha podido ver desde laTierra, a través de un telescopio.

Más de 10.000.000.000años luz

Tabla N° 3: Distancias astronómicas, en años luz.

Tabla N° 4: Distancia al Sol según cálculos de Copérnico y actuales.

Fuente: Programa de Estudio NB6. Estudio y Comprensión de la Naturaleza, 8º Básico. Mineduc (adaptación).

a. Expresa, en notación científica, las distancias desde la tercera fila (distancia desde la Tierra alcentro de la Vía Láctea) hasta la última.

b. Calcula, en kilómetros: la distancia entre la Tierra y la estrella más cercana, y la distanciadesde nuestro planeta a Sirio (para hacerlo, multiplica cada distancia por la velocidad de laluz). Expresa los resultados en notación científica.

c. ¿Cuánto tiempo demoraría un viaje desde la Tierra a la galaxia más cercana, viajando a la velocidad de la luz? ¿Sería posible realizar este viaje?, ¿por qué?

En el siglo XVI, Copérnico calculó matemáticamente lasdistancias relativas entre losplanetas conocidos entonces yel Sol. La tabla muestra esasdistancias en comparación conlas actuales. Las distanciasestán en UnidadesAstronómicas (fracción de ladistancia de la Tierra al Sol).¿Qué puedes concluir a partirde la tabla?

CCoonnoocciieennddoo mmááss

En: http://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_astron%C3%B3mica

(consultada en abril de 2008). Adaptación.

Planeta Copérnico Actuales (UA)

Mercurio 0,386 0,387

Venus 0,719 0,723

Marte 1,520 1,524

Júpiter 5,219 5,203

Saturno 9,174 9,555

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Page 170: Ciencias naturales 7º

169La Tierra en el Universo

UNIDAD 5

1. Completa en tu cuaderno el siguiente cuadro con la información de la Vía Láctea que se solicita.

2. Completa las siguientes oraciones en tu cuaderno.

a. Los planetas interiores del Sistema Solar son: …, …, … y … .b. Los planetas exteriores del Sistema Solar son: …, …, … y … .c. El Sol presenta movimientos de … y … .d. Las fases de la luna son: …, …, … y … . e. Los planetas que no poseen satélites naturales son: … y … .

3. A partir del anexo de la página 186, que muestra los valores de algunas medidas astronómicas,realiza las actividades propuestas.

a. Expresa las medidas astronómicas de la tabla en notación científica. b. Elige tres de las medidas astronómicas de la tabla y exprésalas en años luz. Para ello, usando

una calculadora, divide la medida elegida por un año luz expresado en kilómetros. Por ejemplo:

Distancia Tierra-Sol = 144.000.000 = 0,00001522 años luz9.460.000.000.000

c. ¿A qué planeta del Sistema Solar demora más en ir y volver la luz desde el Sol? d. ¿A cuál demora menos en ir y volver la luz del Sol?

Revisa tus respuestas a las actividades 1, 2 y 3.

Si completaste correctamente el cuadro de la actividad 1, ¡excelente! De lo contrario, repasala página 160 y vuelve a responder.Si las oraciones de la actividad 2 las completaste con los términos correctos, ¡muy bien! Sicometiste algún error, repasa las páginas 160 a 164 y contesta nuevamente.Si respondiste correctamente la actividad 3, ¡felicitaciones! En caso contrario, repasa las páginas166 y 167 y responde nuevamente.

¿Cómo estuvo tu trabajo?

EEvvaalluuaannddoo lloo aapprreennddiiddoo

¿A qué se debe su nombre?

Tipo de galaxia al que corresponde

Lugar donde se encuentra el Sistema Solar

Dibujo

Copia en tu cuaderno

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Page 171: Ciencias naturales 7º

Taller Científico

170 Unidad 5

Hubble estableció que las galaxias se van distanciando unas de otras, razón porla cual planteó la teoría del Universo en expansión.

Problema científico

¿Qué relación existe entre la velocidad con que las galaxias se alejan de la Tierray la distancia a la que se encuentran de nuestro planeta?

Formulación de hipótesis

Aplicando lo aprendido en esta unidad, responde las siguientes preguntas en tu cuaderno:

a. ¿Qué planteamiento(s) propone esta teoría respecto a la velocidad con que semueven las galaxias?

b. ¿Por qué el movimiento de las galaxias podría explicar que el Universo está en expansión?

c. Basándote en las respuestas que diste a las preguntas anteriores, formula unahipótesis para el problema planteado.

Experimentación y control de variables

Reúnete con dos compañeros o compañeras, y consigan estos materiales:

- regla.- calculadora.- papel milimetrado.

Diseño experimental

1. Observen los esquemas que aparecen a continuación, los que representan unUniverso unidimensional en su origen (I), y la expansión del Universo unidimensional observada al cabo de 10 segundos (II).

Observación

LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSOAnálisis de resultados

y conclusiones

Para analizar los

resultados de la tabla,

es importante hacer

una “lectura

comprensiva” de sus

filas y columnas.

Además, la

interpretación de los

resultados influye en

las conclusiones,

permitiendo

argumentar la

aceptación o rechazo

de la hipótesis.

PROCESOSCIENTÍFICOS

I (tiempo = 0): II (tiempo = 10 s):

U5 6/7/10 16:51 Página 170

Page 172: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 5

2. Seleccionen un punto del esquema I como centro de observación y, a partirde él, midan las distancias a los demás puntos. Registren los valores en latabla que les mostrará su profesora o profesor, considerando todos los puntos, excepto su centro de observación.

3. Repitan el paso anterior con el esquema II, tomando el mismo centro deobservación del esquema I. Registren los datos en la tabla.

4. Determinen el aumento de la distancia y anoten sus resultados en la tabla.¿Cómo lo harán? Coméntenlo con su profesora o profesor.

5. Determinen cómo calcular la velocidad con que cada punto se aleja del centro de observación. Anoten sus resultados en la tabla.

6. Consigan papel milimetrado para graficar sus resultados: ubiquen la distanciainicial en el eje horizontal o eje x, y la velocidad de alejamiento, en el ejevertical o eje y.

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

1. ¿Pude establecer una hipótesis para el problema?2. ¿Traje los materiales que necesitaba?3. ¿Cumplí con las tareas que me correspondía?4. ¿Registré todos los datos en la tabla, de manera correcta?5. ¿Escuché y respeté las opiniones de mis compañeros y compañeras?6. ¿Llegué a conclusiones concretas en relación a la teoría de Hubble?

¿Cómo trabajé?

Recolección de datos

Copia en tu cuaderno la tabla que te indicará tu profesora o profesor.

Análisis de resultados y conclusiones

A partir del análisis de la tabla y del gráfico, respondan en sus cuadernos:

1. ¿Se puede afirmar que la velocidad con la que los puntos se alejan del centro de observación es proporcional a la distancia que los separa de dichocentro?, ¿es esto válido para cualquier centro de observación? Comparensus resultados con los de otros grupos.

2. ¿Qué piensan que ocurriría en un tiempo de 20 segundos? Expliquen.3. ¿Cómo se relaciona la actividad realizada con la teoría de la expansión

del Universo?4. A partir de los resultados, ¿validan su hipótesis?, ¿por qué?

171La Tierra en el Universo

U5 6/7/10 16:51 Página 171

Page 173: Ciencias naturales 7º

Noticia Científica

172 Unidad 5

1. ¿Cuál es la importancia de este descubrimiento?2. ¿Por qué los investigadores chilenos fueron partícipes de este descubrimiento?3. ¿Es posible que en la actualidad esta galaxia esté presente en el Universo?

Responde en tu cuaderno

La luz de aquella galaxia cruzó el Universohasta llegar a la Tierra. Lo que vemos ahoraes el pasado, y sucedió hace más de 12 milmillones de años. “Son cifras tan altas, que nonos dicen nada”, explica el profesor de laUniversidad Católica, Leopoldo Infante. Lagalaxia fue llamada A1689-ZD1 y es la máslejana que se ha descubierto. Se encuentra amás de 24 mil millones de años luz.

El doctor Larry Bradley, de la UniversidadJohn Hopkins, lideró el equipo en el queincluyó a Leopoldo Infante y a la doctoraVerónica Motta, de la Universidad deValparaíso. “El año 2000 recibimos una invitación para colaborar con el equipo delprofesor Holland Ford. Ellos construyeron lacámara ACS (Advanced Camera forSurveys), instalada en el telescopio espacialHubble. Nuestra misión era estudiar los mismos objetos que ellos observaban desde elHubble, pero con los instrumentos que teníamos en Chile”. El interés se suscitó porque los telescopios del norte hacen observaciones infrarrojas, esenciales paraeste tipo de estudio.

Las primeras galaxias emiten una luz extre-madamente débil, ya que son pequeñas yestán lejos. “Estamos observando los primeros objetos del Universo”, dice Infante,muchos de los cuales es probable que noexistan. En cifras: 24 mil millones de añosluz hay entre la Tierra y A1689-ZD1 y 12,6mil millones de años desde que la luz de esagalaxia fue emitida. Con esto concluyeronque solo el 5% de la edad del Universo habíatranscurrido cuando la galaxia emitió la luzque ahora observamos.

Fuente: El Mercurio, sección Ciencia y Tecnología,

24 de enero de 2008. Adaptación.

LA MÁS LEJANA…Chilenos forman parte del equipo que descubre la

galaxia más lejana

U5 6/7/10 16:51 Página 172

Page 174: Ciencias naturales 7º

ResumiendoUNIDAD 5

173La Tierra en el Universo

Medid

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U5 6/7/10 16:51 Página 173

Page 175: Ciencias naturales 7º

174 Unidad 5

Responde nuevamente la actividad Demuestro lo que sé…, de la página 149, paraque evalúes cuánto has avanzado.

1. Observa las siguientes imágenes. Luego, responde las preguntas planteadas en tu cuaderno.

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

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

Compara tus respuestas con las que diste la primera vez. ¿Cambiaron o soniguales?, ¿a qué se debe esto?

Ahora profundiza tus respuestas

e. Describe en tu cuaderno las siguientes estructuras cósmicas: cometa, asteroide,satélite natural, nebulosa y galaxia.

f. Nombra los planetas que forman parte del Sistema Solar, desde el más cercanoal más lejano al Sol.

g. Explica cómo se determinan las distancias a las que se encuentran los astros.h. ¿Qué es un año luz?, ¿y una unidad astronómica?

A B C

D E F

U5 6/7/10 16:51 Página 174

Page 176: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 5

175La Tierra en el Universo

Vía Láctea

Galaxias

Universo

Planetas

Unidad astronómica

Distancias espaciales

Observatorios astronómicos

Estrellas

Meteoritos

Satélites naturales

Sistema Solar

Cometas Asteroides Sol

Año luz

Mapa conceptual

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

La Tierra está envuelta por la atmósfera, capa gaseosa que ayuda a generar condicionesóptimas para la vida, pues favorece el calentamiento de la superficie terrestre, evitando lapérdida excesiva de calor al actuar como un invernadero. Parte del calor de la superficieterrestre se transmite al espacio y otra parte se mantiene en la Tierra debido a la acciónque ejerce el dióxido de carbono. No obstante, en las últimas décadas, el aumento considerable de emanaciones de dióxido de carbono, agente contaminante generado enla combustión, ha intensificado el efecto invernadero, generando un aumento en la temperatura del planeta, fenómeno conocido como calentamiento global.

Evalúa tus actitudes

Responde, en tu cuaderno, las siguientes preguntas relacionadas con la actitud frente alcuidado de la atmósfera.

1. ¿Quiénes son los principales responsables del aumento de dióxido de carbono?2. ¿Cómo se podría disminuir la cantidad de dióxido de carbono emanado hacia la

atmósfera? Explica.3. Averigua sobre el calentamiento global y sus efectos; por ejemplo, en el aumento de

la temperatura del planeta, los deshielos de los casquetes polares y el aumento de laszonas desérticas.

4. ¿Qué puedes hacer tú para contribuir a la disminución del calentamiento global denuestro planeta?

¿Qué haces tú?

U5 6/7/10 16:51 Página 175

Page 177: Ciencias naturales 7º

176 Unidad 5

¿Qué aprendiste?

1. “La Tierra es el centro del Universo”. ¿Aqué teoría corresponde este enunciado?

A. Big Bang.B. Geocéntrica.C. Heliocéntrica.D. Ley de Hubble.

2. ¿Cuál de los siguientes científicos formulóla teoría heliocéntrica?

A. Edwin Hubble.B. George Gamow.C. Claudio Ptolomeo.D. Nicolás Copérnico.

3. ¿Qué es una nebulosa?

A. Una acumulación de estrellas, gas y polvo interestelar.

B. Un grupo de estrellas en un período tardío de evolución.

C. Una estructura compuesta de gas y polvo interestelar, que no emite luz.

D. Es una masa de gases, como el hidrógeno y el helio, que emite luz propia.

4. ¿Cuál de las siguientes es una característica de las galaxias espirales?

A. Su forma es globular y alargada.B. Tienen forma de un disco achatado.C. No tienen estructura ni simetría bien

definidas.D. Poseen pocas estrellas jóvenes y gran

cantidad de estrellas viejas.

5. ¿Cuál de las siguientes noes una característica de la Vía Láctea?

A. En su centro se encuentra el Sistema Solar.

B. Representa casi el 70% de la masa del Sistema Solar.

C. Una de sus estrellas es el Sol.D. Es grande y de tipo espiral.

6. ¿Cuál de las siguientes características presenta el Sol?

A. Posee una atmósfera rica en oxígeno.B. Representa casi el 70% de la masa del

Sistema Solar.C. Es un astro inmóvil.D. Está compuesto principalmente por

hidrógeno y helio.

7. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

A. La Vía Láctea es una galaxia elíptica.B. Los meteoritos solo giran entorno a los

grandes planetas.C. Los planetas son astros que emiten luz

propia.D. Actualmente, el Sistema Solar presenta

nueve planetas.

8. ¿Cuáles de los siguientes planetas son interiores?

A. Marte y Urano.B. Venus y Marte.C. Venus y Saturno.D. Mercurio y Urano.

I. Lee detenidamente cada pregunta y escribe en tu cuaderno la alternativa correcta.

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Page 178: Ciencias naturales 7º

UNIDAD 5

177La Tierra en el Universo

II. Observa las estructuras cósmicas de las siguientes imágenes y descríbelas en tu cuaderno.

III.Completa la siguiente tabla en tu cuaderno.

IV. Responde las siguientes preguntas en tu cuaderno:

1. ¿Qué postula la ley de Hubble?2. ¿Qué teoría explica el origen del Universo? Descríbela.3. ¿Cómo se miden las distancias astronómicas en el Universo? Explica.

Unidad de medida astronómica Descripción Medida en km

Año luz

Unidad astronómica Copia en tu cuaderno

U5 6/7/10 16:51 Página 177

Page 179: Ciencias naturales 7º

oolluucciioonnaarriiooSSSS

178 Anexos

A continuación se entregan las respuestas a los ítems propuestos en la sección ¿Qué aprendiste? delas unidades del libro.

UNIDAD 1: Viviendo la adolescencia (páginas 44 y 45).

Ítem I

1. B2. C3. C4. C5. D6. A7. D8. B 9. B10. D

Ítem II

1. preovulatoria - endometrio.2. ovulación - ovarios - LH.3. postovulatoria - progesterona.4. oviductos - menstruación - espermatozoide - cigoto.

Ítem III

1. Una técnica que sirve para evitar el embarazo, algunos previenen el contagio de ETS.2. a. Píldora anticonceptiva: tiene una alta eficacia, pero no previene el contagio de ETS.

b. Preservativo: es muy eficaz si se utiliza correctamente, previene el contagio de ETS.c. Método de Billings: poco eficaz y no previene el contagio de ETS.

Ítem IV

1. Sistema reproductor femenino: ovarios, oviductos, útero, vagina, vulva.Sistema reproductor masculino: testículos, epidídimo, conductos deferentes, vesículas seminales,próstata, uretra, pene.

2. La principal diferencia es que el sistema reproductor femenino está capacitado para albergar alembrión durante el período de gestación.

3. Testículos, epidídimo, conductos deferentes, uretra, pene, vagina, útero, oviducto.Ítem V

1. 1er trimestre: se forman brazos, piernas y la mayoría de los órganos, el corazón comienza a latir,es posible reconocer el sexo, al finalizar el trimestre mide 11 cm aproximadamente.2do trimestre: termina de madurar el sistema circulatorio y nervioso, aumenta los movimientos,mide 30 cm aproximadamente. 3er trimestre: el feto crece rápidamente, madura el sistema respiratorio, crece hasta alcanzar unos50 cm.

PAG178-192 6/7/10 16:53 Página 178

Page 180: Ciencias naturales 7º

179Solucionario

2. Desde la placenta, a través del cordón umbilical.3. En la placenta.

UNIDAD 2: Ciclos en la naturaleza (páginas 76 y 77).

Ítem I

1. D2. D3. C4. C5. A6. D7. B

Ítem II

Ciclo del carbono: Elementos que circulan: CO2, O2, C6H12O6 (glucosa). Organismos que participan:productores: plantas, algas, fitoplancton y algunas bacterias; consumidores: herbívoros, carnívoros;descomponedores: hongos y bacterias. Principales fenómenos: fotosíntesis, respiración, combustión,descomposición.Ciclo del nitrógeno: Elementos que circulan: N2, NH3, NH4

+, NO2–, NO3

–. Organismos que participan: descomponedores (bacterias fijadoras de nitrógeno, bacterias nitrificantes, bacterias desnitrificantes), productores, consumidores. Principales fenómenos: fijación de nitrógeno, amonificación, nitrificación, asimilación, desnitrificación.Ciclo del agua: Elementos que circulan: H2O. Organismos que participan: a través de la transpiraciónparticipan organismos productores (plantas, algas, fitoplancton y algunas bacterias) y consumidores(animales herbívoros y carnívoros). Principales fenómenos: evaporación, condensación, precipitación ytranspiración.

Ítem III

a. Ríos, lagos, suelos y océanos.b. En los tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso).c. Si el agua de la Tierra dejara de evaporarse, el agua no podría reciclarse a través del ciclo

hidrológico.d. Los organismos productores utilizan el CO2 de la atmósfera y liberan O2, el cual es utilizado por

los consumidores para realizar el proceso de respiración. A su vez, los consumidores utilizan elcarbono para fabricar moléculas. Los descomponedores liberan CO2 a la atmósfera producto dela degradación de materia orgánica.

e. La materia de los desechos de los seres vivos, así como la de sus cadáveres no retornaría alambiente, por tanto no habría una circulación de la materia.

PAG178-192 6/7/10 16:53 Página 179

Page 181: Ciencias naturales 7º

180 Anexos

UNIDAD 3: Transformaciones de la materia (páginas 112 y 113).

Ítem I

1. B2. A3. D4. B5. B6. D

Ítem II

A: elemento; B: moléculas, elemento; C: átomos; D: compuesto.Ítem III

1. Tierra: oxígeno y silicio; en el cuerpo humano: oxígeno, carbono e hidrógeno. Coinciden solo enel oxígeno.

2. Principalmente en minerales.3. Principalmente en proteínas.

Ítem IV

1. Elementos químicos; están formados por una sola clase de átomos.2. S: sólido, de color amarillo, elemento no metálico, suave al tacto. Fe: sólido, de color gris oscuro,

elemento metálico duro y pesado.3. Situación 1: ocurre un cambio físico. Los elementos al mezclarse no pierden sus propiedades.4. Situación 2: ocurre un cambio químico. Al calentar la mezcla se forma un producto nuevo.5. No es posible separar el hierro.

Ítem V

1. El gas que se produce, producto de la reacción, escapa al ambiente.2. En este experimento se cumple la ley de la conservación de la masa, lo que pasa es que el gas se

escapó.

UNIDAD 4: Fuerza y movimiento (páginas 146 y 147).

Ítem I

1. C2. D3. D4. B5. B6. B7. C8. C

PAG178-192 6/7/10 16:53 Página 180

Page 182: Ciencias naturales 7º

181Solucionario

Ítem II

1.

2. a. Periódico, pues el tiempo en dar una vuelta es siempre el mismo.b. Fuerza de gravedad.c. 1,2 x 10–5

3. a. El peso, la fuerza del motor, la fuerza de roce y la fuerza normal.b. La fuerza del motor del auto.c. Hacia la derecha.d. El suelo.

UNIDAD 5: La Tierra en el Universo (páginas 176-177).

Ítem I

1. B2. D3. C4. B5. A6. D7. A8. B

Ítem II

Galaxia: agrupaciones de estrellas, polvo, gases, planetas, asteroides, cometas, etcétera.Sol: estrella del Sistema Solar, constituida por plasma.Planetas: cuerpos celestes que no emiten luz propia y giran alrededor del Sol.Luna: satélite natural que gira alrededor de la Tierra.Cometa: pequeños astros rocosos que describen órbitas elípticas, alrededor de una estrella.Meteorito: fragmento de materia sólida, giran alrededor de una estrella.

Ítem III

Año luz: corresponde a la distancia que recorre la luz en un año viajando a 300.000 km/s. Esta esaproximadamente de 9 x 1012 km.

Unidad astronómica: distancia media entre la Tierra y el Sol. Es aproximadamente 149.600.000 km.Ítem IV

1. La ley de Hubble establece que las galaxias se alejan de la Tierra con una velocidad proporcionala la distancia a la que se encuentran de él.

2. La teoría del Big Bang, que establece que al comienzo no había nada más que un átomoprimordial muy pequeño, que contenía todo lo que sería el Universo. Este átomo explotó,originando todo el Universo.

3. Para calcular una distancia astronómica en el Universo se mide el tiempo que demora un rayo deluz en llegar a un punto determinado desde la estructura del Universo en estudio.

PAG178-192 6/7/10 16:53 Página 181

Page 183: Ciencias naturales 7º

óómmoo aapprreennddíí??

182 Anexos

Luego de revisar lo que has logrado con tu aprendizaje, descubre qué estrategias usaste paraaprender en cada unidad. Esto te servirá, ya que si tu rendimiento no fue el que esperabas, podríascambiar algunas estrategias.

1. Copia en tu cuaderno la siguiente tabla y complétala respondiendo Sí o No.

2. ¿Qué aspectos crees que puedes mejorar para lograr un mejor rendimiento el próximo año?Plantea una estrategia de trabajo que te ayude a lograrlo. Para esto, revisa los pasos que seguisteen aquellas unidades donde tu rendimiento fue muy bueno.

U1U1 U2U2 U3U3 U4U4 U5U5

a. Leí la unidad.

b. Hice un listado con los conceptos principales ysus definiciones.

c. Hice resúmenes de la unidad.

d. Construí mapas conceptuales y esquemas.

e. Hice un listado de preguntas sobre el tema dela unidad.

f. Podría explicar lo aprendido a un compañeroo compañera.

g. Puedo dar un ejemplo que demuestre lo que aprendí.

h. Busqué información adicional en interneto enciclopedias.

i. Al terminar la unidad y responder la secciónBitácora, ¿tuve más respuestas correctas?

¿¿CC¿¿CC

Copia en tu cu

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PAG178-192 6/7/10 16:53 Página 182

Page 184: Ciencias naturales 7º

183Anexos

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PAG178-192 6/7/10 16:53 Página 183

Page 185: Ciencias naturales 7º

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184 Anexos

ELEMENTOS QUÍMICOS ESENCIALES PARA LA VIDA

Elemento Sirve para… Su falta produce… Se encuentra en…

Ca

El correcto desarrollo de los huesosy los dientes. También interviene enel funcionamiento de los músculos yen la coagulación de la sangre.

Junto con la carencia devitamina D, produceraquitismo.

Leche, queso, pan yverduras.

P

Forma parte de los huesos, de lasmembranas de las células y de losácidos nucleicos.

Debilidad general. Leche, aves, pescado,carne, legumbres y frutos secos.

Mg

Activa los procesos que producenenergía en los seres vivos. Regula elfuncionamiento de los músculos y losnervios.

Debilidad. Se paraliza elcrecimiento.

Leche, carne, verduras,legumbres y nueces.

SForma parte de las proteínas que seencuentran en el pelo y en las uñas.

No produce trastornos de importancia.

Alimentos proteínicos,como carne, pescado yhuevos.

Na y K

Forman parte de los líquidoscorporales. Influyen en la presiónsanguínea y en la transmisión delimpulso nervioso.

Calambres musculares,pérdida de apetito ydebilidad.

Sal común. El potasio seencuentra en la mayoríade los alimentos: leche,chocolate, fruta,verduras, cereales.

Cl Forma parte del jugo gástrico y delos líquidos corporales.

Calambres musculares ypérdida de apetito.

Sal común.

FeInterviene en la producción de lahemoglobina.

Anemia y pocaresistencia a lasinfecciones.

Hígado, legumbres,carne, yema de huevo.

Zn

Favorece el desarrollo y lareproducción celular. Facilita lacicatrización de las heridas.

Enanismo y problemascon la piel.

Carne, cerealesintegrales, legumbres.

Mn

Activa los procesos que producenenergía en los seres vivos. Ayuda aformar huesos.

Ruidos en los oídos, faltade memoria.

Té, arroz integral, frutossecos, legumbres.

F Mantiene los dientes sanos y sincaries.

Mayor incidencia decaries.

Té, pescado y aguafluorada.

Calcio

Fósforo

Magnesio

Azufre

Sodioy Potasio

Cloro

Hierro

Cinc

Manganeso

Flúor

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185Anexos

COMPUESTOS QUÍMICOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

Compuestos orgánicos comunes

Compuestos inorgánicos comunes

Fórmula Nombre Características

CH4 Metano Forma parte del gas natural.

C3H8 Propano Combustible doméstico.

C2H6O Alcohol etílicoEs el alcohol que contienen las bebidas (cerveza, vino, licores).También se utiliza como desinfectante.

C6H8O6Vitamina C (ácido ascórbico)

Sustancia presente en muchas frutas.

C9H8O4 Ácido acetilsalicílicoFármaco que se utiliza como analgésico (contra el dolor),antitérmico (contra la fiebre) y antiinflamatorio.

C6H12O6 GlucosaEs un azúcar simple. La mayoría de los hidratos de carbonoque consumimos (en los azúcares, pan, pastas, arroz y papas)se transforman en glucosa en nuestro organismo.

C27H46O ColesterolSe encuentra en algunos tejidos y en la sangre. Cuando suconcentración en la sangre es elevada, puede provocarproblemas cardiovasculares.

Muy complejaADN (ácidodesoxirribonucleico)

Contiene el código genético que guía la formación de lasdistintas proteínas de un organismo.

(CH2–CH2)n PolietilenoSon plásticos que se utilizan para fabricar bolsas, material deembalaje, juguetes y diversas estructuras.(CH2-CHCl)n

PVC (policloruro de vinilo)

Fórmula Nombre Características

H2O AguaEs el líquido más importante para los seres vivos. Debido a su estructurainterna, es el disolvente universal; por eso es tan importante.

NH3 AmoníacoEs un gas de olor característico. Forma parte de muchos productos delimpieza. También se utiliza para fabricar abonos.

CO2Dióxido decarbono

Es un gas que se produce en la respiración y en las combustiones. Escontaminante, pero no tóxico. Responsable del efecto invernadero.

COMonóxido decarbono

Es tóxico: puede producir la muerte por asfixia. Se produce en lascombustiones cuando hay poco oxígeno.

HCl Ácido clorhídricoLo producimos en el estómago para hacer la digestión. En el comerciose expende como ácido muriático.

NaClCloruro de sodio (sal común)

Es el compuesto conocido como sal común. Se emplea para cocinar.

NaHCO3Bicarbonato desodio

Se utiliza para combatir la acidez estomacal.

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186 Anexos

Medidas astronómicas

Diámetro de la Luna 3.470 km

Diámetro de Marte 12.100 km

Diámetro de la Tierra 12.760 km

Diámetro de Júpiter 143.000 km

Diámetro del Sol 1.390.000 km

Distancia Mercurio-Sol 54.000.000 km

Distancia Venus-Sol 108.000.000 km

Distancia Tierra-Sol 144.000.000 km

Distancia Marte-Sol 228.000.000 km

Distancia Júpiter-Sol 778.000.000 km

Distancia Saturno-Sol 1.430.000.000 km

Distancia Urano-Sol 2.870.000.000 km

Distancia Neptuno-Sol 4.490.000.000 km

Distancia Tierra-Luna 384.000 km

Fuente: MINEDUC, Programa Estudio y Comprensión de la Naturaleza NB6,Santiago de Chile, 2004. Adaptación.

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187Anexos

El trabajo en el laboratorio es muy interesante y motivador, sin embargo, debes conocer algunasnormas básicas para que el trabajo que realices sea en forma segura.

1. Símbolos que advierten la peligrosidad de las sustancias químicas. Algunas de las sustanciasquímicas que se utilizan en el laboratorio pueden ser peligrosas. En los recipientes que contienenestas sustancias, aparecen símbolos que indican su peligrosidad. Es importante que los conozcas ycomprendas su significado, para evitar accidentes cuando trabajes con ellas.

Símbolo Peligro Precauciones

Nocivo (Xn)Pueden producir graves daños porinhalación, ingestión o penetración através de la piel.

Evita la inhalación de sus vapores ytodo contacto con tu cuerpo.

Tóxico (T)Pueden producir envenenamiento, eincluso la muerte, por inhalación,ingestión o penetración por la piel.

Evita todo contacto de tu cuerpo conestas sustancias.

Irritante (Xi)Pueden originar inflamaciones, si estánen contacto prolongado con la piel ylas mucosas.

No respires sus vapores y evita elcontacto con tu piel y tus ojos.

Corrosivo (C)

Sustancias y preparados que tienenuna acción corrosiva sobre la piel.

No respires sus vapores y evita elcontacto con tu piel y tus ojos.

Comburente (O) Sustancias que reaccionan al estar encontacto con otros productos,especialmente aquellos que soninflamables, desprendiendo calor.

Evita cualquier contacto de estassustancias con otras que seaninflamables o combustibles.

Inflamable (F)Sustancias que pueden inflamarsefácilmente, mediante una chispa, llama,o por el aumento de la temperatura.

Mantén estos productos alejados dellamas, chispas o de cualquier fuentede calor.

Explosivo (E)Sustancias y preparados que puedenexplotar al acercarles una llama o porchoques.

Al trabajar con estos productos, evitalos choques, la fricción, las chispas y el contacto con fuego.

rraabbaajjoo eenn eell llaabboorraattoorriiooTTTTMEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

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188 Anexos

A continuación, te presentamos algunos de los materiales de laboratorio de uso más común.

Gotario: sirve para tomar unapequeña cantidad de líquidode un recipiente y vaciarla enotro, gota a gota.

Mechero: fuente de calor quese utiliza para aumentar latemperatura de las sustancias.

Pinzas: instrumento de metal omadera, que se usa para sostenertubos y otros materiales que seexponen al calor.

Vaso de precipitado: materialde vidrio que se usa para medirvolúmenes de líquidos y comorecipiente para preparar,disolver o calentar sustancias.

Probeta: material de vidrioque se usa para medirvolúmenes de líquidos.

Rejilla: se ubica sobre el trípode,para proteger del fuego directoel material de vidrio que se va acalentar en el mechero.

Soporte universal: Instrumentoque se usa como base para elmontaje de diversos aparatos.

Trípode: soporte de metalutilizado para apoyar materialesque se van a calentar.

Tubo de ensayo: tubo de vidrioutilizado para disolver o calentarpequeñas cantidades desustancias.

MATERIAL DE LABORATORIO

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189Anexos

Antes de realizar un experimento, leeatentamente las instrucciones de la guía detrabajo y escucha aquellas que te dará tuprofesor o profesora, además de cada uno delos pasos del procedimiento a seguir. Si tienesdudas, pregúntale a tu profesor o profesora.

No realices ninguna experiencia que no te hayaseñalado tu profesor o profesora. Experimentarpor tu cuenta puede ser muy peligroso,especialmente si trabajas con sustanciasquímicas.

En el laboratorio, evita los juegos y las bromas,ya que, además de ser peligroso, interrumpes eltrabajo de tus compañeros o compañeras.

Utiliza los elementos de protección personal,con los que cuenta el laboratorio (tales como:delantal, guantes, gafas de seguridad), según teindique tu profesor o profesora.

Presta atención a las medidas de seguridad quete indique tu profesor o profesora, y a aquellasque se indican en este anexo.

Nunca uses equipos o aparatos cuyofuncionamiento desconozcas. Si los necesitas, yno sabes cómo utilizarlos, pregúntale a tuprofesor o profesora.

Tu lugar de trabajo debe estar siempre limpio yordenado. No coloques sobre la mesa detrabajo libros, ropa, mochilas u otras cosas queno necesites.

No comas ni bebas en el laboratorio, ya que esposible que los alimentos o bebidas secontaminen.

Mientras manipulas sustancias químicas, no tefrotes los ojos ni te lleves material delaboratorio a la boca.

Lávate siempre las manos después de realizaralgún experimento y antes de salir dellaboratorio.

Si tienes el pelo largo recógelo antes de iniciarel trabajo en el laboratorio, especialmente si vasa trabajar con fuego.

Avísale inmediatamente a tu profesor oprofesora, si ocurre algún accidente, o sidetectas un procedimiento erróneo.

Cerciórate de que en el laboratorio haya unbotiquín de primeros auxilios y un extintorapropiado para extinguir el fuego producido porsustancias químicas.

Es importante que previo a iniciar las actividades enlaboratorio, leas las indicaciones y sugerencias de laactividad que realizarás. Sin embrago, ¿qué otrasmedidas de seguridad deben practicar los estudiantesde la fotografía?

NORMAS GENERALES PARA EL TRABAJO EN EL LABORATORIO

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190 Bibliografía

Libros

Alvarenga B, y otros, Física General, Editorial Harla, México, 1997.

Chang, Raymond, Química, McGraw Hill Interamericana, México, 7ª ed., 2000.

Curtis, H., Barnes, N.S., Invitación a la Biología, Editorial Médica Panamericana, Madrid, 5ª ed., 2000.

Faughn, Jerry S, Serwy, Raymond A, Fundamentos de Física. (vol 1), Thomson Paraninfo, S.A, sextaedición, 2004.

Fitzgerald, M., Embriología humana. El manual moderno, México, 1997.

Fox, S.I., Fisiología humana, McGraw Hill Interamericana, España, 7ª ed., 2007.

Ganong, William, Fisiología Médica. Manual Moderno, México, 19 edición, 2004.

Giancoli, Douglas, Física, Prentice Hall Hispanoamericana, México, 4ª ed., 1998.

Hewit Paul, Física conceptual. Editorial Pearson educación, México, décima edición, 2007.

Jiménez, Sergio, Educación ambiental, Hiares, España, 2ª ed., 1996.

Maza, José, Astronomía contemporánea, Editoral Universitaria, 1998.

Purves, Savada, Orinas, Heller, La ciencia de la Biología, Panamericana, Madrid, 6ª ed., 2003.

Quintana G., H, Espacio, Tiempo y Universo, Ediciones Universidad Católica de Chile, 1998.

Santamaría, Francisco, Química general, Editorial universitaria, primera edición, 2006.

Serway, Raymond, Física, McGraw Hill Interamericana, México, 4ª edición, 1997.

Solomon, E., Biología, McGraw Hill Interamerica, Mexico, 5ª ed., 2001.

Páginas web

http://www.infojoven.cl/Portal del instituto chileno de medicina reproductiva, dirigido específicamente a los jóvenes, Seencuentra información sobre el período de la adolescencia y sobre sexualidad, reproducción, métodosanticonceptivos e infecciones de transmisión sexual, en un lenguaje ameno y cercano.

http://www.salusvision.com/Front/Home/_0vHKDPcc6EP39M50baTevd7pQXk31V7ENt6K5DtglSAVideo que muestra una animación del desarrollo embrionario y fetal en la especie humana.

http://www.pediatraldia.cl/cyd_pubertad.htm En este sitio es posible encontrar algunas respuestas a las preguntas más frecuentes que puedenpresentarse en el periodo de la adolescencia y textos de información complementaria.

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191

www.biologia.edu.ar/ecologia/CICLOS%20BIOGEOQUIM.htmAparece información sobre el ciclo del nitrógeno y el carbono, tratados con profundidad.

http://www.lenntech.com/espanol/ciclos-biogeoquimicos.htmhttp://www.lenntech.com/espanol/ciclos%20de%20la%20materia.htmPáginas que contienen la definición y clasificación de los ciclos biogeoquímicos y un diagramaexplicativo.

http://www.isftic.mepsyd.es/w3/eos/MaterialesEducativos/mem2002/quimica/ Página que entrega información adicional sobre cada uno de los elementos químicos, como fecha ynombre de quien lo descubrió.

http://www.educaplus.org/movi/2_3trayectoria.htmlContiene información sobre los tipos de movimientos y definiciones de contenidos como fuerza ymovimiento.

http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/verContenido.aspx?ID=116660&PT=1Sitio que incluye diversos recursos relacionados a los subtemas de física, como cinemática, dinámica,astronomía entre muchos otros.

http://www.astromia.com/ Contiene información organizada en temas como: sistema solar, historia de la astronomía y personajesimportantes. Además, incluye un glosario de términos relacionados con el tema.

http://astrored.org/ Sitio dedicado al mundo de la astronomía, actualizado diariamente. Contiene noticias relacionadas conlos avances científicos y tecnológicos e imágenes de alta calidad.

http://fisicacuartomantenimiento.blogspot.com/ Página que contiene una variedad de presentaciones sobre temas físicos como algunos de losimportantes descubrimientos sobre el movimiento pendular, la aceleración, Galilei y Newton.

Nuestros agradecimientos a:

NASA (National Aeronautics and Spaces Administration), por las fotografías de las páginas 116, 142 y 154.

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EDICIÓN ESPECIAL PARA ELMINISTERIO DE EDUCACIÓNPROHIBIDA SU COMERCIALIZACIÓN

AÑO 2011

Luis Flores Prado • José López Vivar • José Muñoz ReyesRosa Roldán Jirón • Mario Toro Frederick

NATURALEZA 7AUTTX 23/6/10 17:55 Page 1