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4 Cómo se utiliza este libro Presentación de la unidad Desarrollo de la unidad La energía interna de la Tierra (II): rocas y relieve En sus orígenes la Tierra fue una enorme bola de material fundido. Han trans- currido 4.500 millones de años desde aquel momento y el planeta todavía sigue enfriándose. Su parte más superficial, la corteza terrestre, donde se concentraron los materiales más ligeros, fue la primera en consolidar, y las rocas que contiene forman una capa que mantiene encerrado gran parte del calor interno original. Las rocas magmáticas y metamórficas, formadas a cierta profundidad, pier- den su dureza cuando son expuestas a la lenta pero implacable acción de los agentes atmosféricos. El ciclo de las rocas, esa maquinaria cuyos engranajes son movidos a la vez por el calor interno del planeta y por la energía solar en el exterior, somete a las rocas a continuas transformaciones, las desgasta, las rompe, las pliega y las levanta originando el relieve tanto de la superficie de los continentes como de los fondos de los océanos. 2 1. Las rocas y sus transformaciones 1.1. Clasificación de las rocas 1.2. El ciclo de las rocas 2. Las rocas magmáticas 2.1. El origen de las rocas magmáticas 2.2. Las características de las rocas magmáticas 3. Las rocas metamórficas 3.1. La formación de las rocas metamórficas 3.2. Los tipos de rocas metamórficas 4. Las placas litosféricas y el relieve 4.1. El relieve en los bordes constructivos 4.2. El relieve en los bordes destructivos 5. El relieve de los continentes y los fondos marinos 5.1. El relieve continental 5.2. El relieve oceánico Contenidos 1. En la corteza terrestre existen distintos tipos de rocas: sedimentarias, magmáticas y metamórficas. ¿Conoces la relación que hay entre ellas? 2. Las rocas plutónicas y las volcánicas son varieda- des de rocas magmáticas, ¿cuál es la diferencia entre ellas? ¿Conoces ejemplos de ambos tipos? 3. ¿Sabes qué es el metamorfismo? ¿Qué rocas pue- den sufrirlo? 4. ¿Dónde se generan las principales formaciones del relieve continental? ¿Y el de los océanos? 5. Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas: a. Una roca sedimentaria se puede transformar en una metamórfica. b. El granito es una roca volcánica. c. Los choques de placas litosféricas desgastan el relieve. d. La plataforma continental forma parte del relieve submarino. ¿Qué sabes de...? http://www.ucm.es/info/diciex/ programas/index.html Portal de Ciencias Experimentales de la Uni- versidad Complutense de Madrid con sec- ciones sobre las rocas, el ciclo de las rocas y el relieve. http://www.astromia.com/ En su sección sobre la Tierra encontrarás in- formación completa sobre rocas, tectónica y relieve terrestre. Una web 3. Conocimiento e interacción con el mundo físico. 4. Información y competencia digital. 7. Aprender a aprender. Competencias básicas «Todo aquello que está debajo de la tierra, el tiempo lo sacará a la luz del Sol.» Horacio (65 a. C. – 8 a. C.) Funciones vitales II: relación y reproducción Funciones vitales II: relación y reproducción 2 2 24 25 1. ¿La función de relación también es nece- saria en los vegetales? ¿Para qué les sirve? Para los vegetales es vital recibir estímulos como la cantidad de luz, la temperatura o la presencia de agua, pues en función de todo ello se rige su crecimiento, la floración, la formación de los frutos, etc. 1. La relación Para cualquier ser vivo es fundamental comunicarse con el entorno, pues las carac- terísticas de este determinarán el desarrollo de cada individuo. La relaciónconsiste en captar los cambios que se producen en el entorno y poder reaccionar ante ellos. Los cambios que se producen en el medio se llaman estímulos y las reacciones producidas por el organismo se denominan respuestas. La mayoría de las veces, la respuesta a los estímulos supone algún tipo de movimien- to. Por ejemplo, la presencia de una presa puede desencadenar en los depredadores un desplazamiento para capturarla (Figura 2.1). Figura 2.1. La relación con el entorno es fundamental para la presa y para el depredador. Figura 2.2. La función de relación también es necesaria en los vegetales. 1.1. La relación en los organismos unicelulares Organismos muy sencillos, como las bacterias o los protozoos, son capaces de perci- bir la presencia o ausencia de luz, cambios de temperatura o la existencia de distintas sustancias en el medio en que viven. 2. ¿Qué información quiere transmitir un científico que ha escrito en su cua- derno de notas: «El protozoo estudiado presentó un fototactismo positivo a intensidades de luz bajas y medias, pero negativo a intensidades altas, un termotactismo negativo por encima de los 25 ºC y un quimiotactismo positivo a concentraciones de azúcar en el agua superiores a 5 g/L»? Este texto resulta en apariencia muy técnico, pero leído detenidamente es fácil- mente comprensible: el organismo unicelular al que se hace referencia demostró, en los ensayos realizados en el laboratorio, que percibe los diferentes estímulos a los que fue sometido y mostró una clara preferencia por la luz no muy intensa y por temperaturas de hasta 25 grados. Así mismo, detectó un alimento como el azúcar cuando su cantidad superaba los 5 g por cada litro de agua. Actividades resueltas Actividades resueltas Actividades 1. Explica mediante un ejemplo concreto cómo transcurre la función de relación. 2. ¿Qué quiere decir que los tactismos sean positivos o negativos? Estímulo Termotactismo: respuesta a la temperatura. Quimiotactismo: respuesta a la presen- cia de ciertas sustancias químicas. Positivo la célula se acerca al estímulo Negativo la célula se aleja del estímulo si la respuesta es movimiento se llama tactismo La relación incluye también la comunicación con otros seres vivos, de la propia especie o de otras, algo que resulta más evidente en los animales. Siempre debe existir una coordinación para que se produzca la respuesta adecuada, pues en caso contrario corre peligro la propia supervivencia. Aunque la coordinación está presente en todos los seres vivos, las estructuras que realizan esa función están más desarrolladas en los organismos complejos, como es el caso de los animales, en los que corre a cargo de los sistemas hormonal y nervioso. puede ser Tipos Fototactismo: respuesta a la luz. Geotactismo: respuesta a la gravedad. Las células pueden moverse por diferentes mecanismos, como los cilios o los fla- gelos, estructuras en forma de filamento dotadas de movimiento (Figura 2.3). Otras emiten prolongaciones del citoplasma llamadas pseudópodos. Ante un estímulo desfavorable, como puede ser la falta de alimento o el frío, algunas células pueden responder produciendo una envoltura sobre su membrana que las aísle del medio externo. La célula queda así en un estado de vida latente, hasta que mejoren las condiciones ambientales. Figura 2.3. El paramecio es un protozoo ciliado. Vocabulario Tactismo: procede de tacto, y este del latín tangere, tocar. Termo: del griego, calor. Geo: del griego, tierra. Pseudópodo: del griego, pseudo, falso, y podo, pie. 7 Funciones vitales II: relación y reproducción Funciones vitales II: relación y reproducción 2 2 26 27 3. Los estomas son orificios en el envés de las hojas para permitir el intercambio de gases (O2, CO2 y vapor de agua) con el aire. Su apertura está regu- lada por dos células que los rodean. Cuando hace mucho calor, los estomas se cierran. ¿Por qué mo- tivo? ¿Qué tipo de movimiento es? 4. ¿Qué utilidad crees que tiene para la agricultura el descubrimiento de que el etileno estimula la madu- ración de los frutos? 5. Las hojas de las plantas carnívoras llamadas atrapa- moscas (Dionaea muscipula) poseen tres finos pelos muy sensibles en su cara interna. Cuando un peque- ño animal los toca al posarse sobre ellas, estas se cierran. ¿Qué tipo de respuesta es ese movimiento? ¿Por qué? (Figura 2.7). 1.2. La relación en los vegetales Aunque los vegetales no son capaces de desplazarse por sí mismos, utilizan otros mecanismos para responder a distintos estímulos externos. Existen dos tipos de respuestas que consisten en movimientos sin desplazamiento: los tropismos y las nastias. Tropismos Los tropismos son movimientos de tallos y raíces que se producen durante el cre- cimiento del vegetal. Por ello, son lentos y permanentes. Los tropismos pueden ser positivos (si el vegetal se mueve hacia el estímulo) o negativos (si lo hace en dirección contraria). Figura 2.4. Zarcillo de la vid enroscado sobre una rama. Figura 2.5. Mimosa antes y después de tocarla. Figura 2.7. Dionaea muscipulaes una planta carnívora. 3. ¿Cómo podemos comprobar el geotropismo del tallo? Utilizaremos dos plantas cultivadas en maceta, am- bas en interior. Tumbaremos la maceta de una de ellas para que el tallo esté en posición horizontal. La otra podemos girarla incluso 180 grados, soporta- da sobre un aro metálico, como se ve en la Figura 2.6. Para que la tierra no se caiga, podemos colocar sobre el aro dos semicírculos de porexpan o de cartón, con un pequeño agujero en el centro para el tallo. Para este experimento, lo mejor es que ninguna de las plantas reciba luz directa del sol, pero sí claridad suficiente. En pocos días las dos plantas habrán girado el tallo para dirigirlo hacia arriba, en dirección contraria a la acción de la gravedad. Actividades resueltas Son muy conocidos los siguientes tropismos: Cuando una semilla germina, la pequeña raíz que sa- le de ella crece hacia abajo y se hunde en el suelo, siguiendo la fuerza de atracción terrestre; se dice que tiene geotropismo positivo. En cambio, el tallo crece hacia arriba, desafiando la ley de gravedad; esto se llama geotropismo negativo. Los tallos crecen hacia la luz, a esto se llama fototropis- mo positivo. Las raíces, en cambio, crecen en dirección contraria, es decir, presentan un fototropismo negativo. Cuando algunas plantas entran en contacto con ob- jetos, se enroscan a su alrededor para mantenerse er- guidas y trepar por ellos. Un ejemplo son los zarcillos de la vid (Figura 2.4). Nastias Las nastias son movimientos rápidos y temporales que ocurren en las hojas y en las flores. Algunos ejemplos de nastias son: Las flores y también las hojas de muchas plantas se abren de día y se cierran de noche. La especie Mimosa pudica reacciona al contacto ce- rrando sus hojas (Figura 2.5). Los girasoles siguen el movimiento del Sol a lo largo del día. Las flores del azafrán y del tulipán abren sus flores cuando aumenta la temperatura y las cierran cuando esta disminuye. Los vegetales tienen hormonas Algunas respuestas a estímulos ambientales, como las variaciones anuales de tempe- ratura, humedad y radiación solar son más complejas, por lo que están reguladas por hormonas. Eso ocurre, por ejemplo, con el crecimiento, la floración, la maduración de los frutos o la caída de las hojas. Las hormonas vegetales son sustancias producidas por una parte del cuerpo de la planta y que viajan mediante la savia para regular la actividad de otros órganos. Un ejemplo de hormona vegetal es el etileno(C2H4), que estimula la germinación, el crecimiento y el envejecimiento de las plantas. También controla la maduración de los frutos, pues provoca el cambio de color, textura, aroma y sabor de estos. Actividades Figura 2.6. 3 Todas las unidades se abren con una doble página en la que se introduce la unidad de modo sencillo y ameno. En ellas encontrarás el índice de la unidad con su con- tenido estructurado, la sección ¿Qué sabes de…? para comprobar tus conocimientos previos y las competen- cias básicas que se trabajan en la unidad. Además se incluyen citas y recomendaciones de pági- nas Web relacionadas con la materia. Las unidades desarrollan los contenidos a través de explicaciones teóricas, imágenes, esquemas, tablas y actividades distribuidas a lo largo de la unidad. Se utilizan otros recursos de apoyo como recuadros con información ampliada o destacada. Los recuadros que encontrarás en el margen te sirven para ampliar la teoría y para recordar los conceptos más importantes. Como puedes ver, en esta actividad se trabaja la competencia 3. Se puede identificar claramente ya que el icono va acompañado del número de la competencia correspondiente. Actividades resueltas y propuestas Los esquemas te ayudan a fijar contenidos y a establecer jerarquías entre ellos. Las actividades se distribuyen por la unidad entre los diferentes apartados. Con las actividades resueltas pue- des practicar y profundizar en lo que se ha explicado. Con las actividades propuestas puedes poner a prueba tus conocimientos. Los contenidos se refuerzan con actividades en las cuales aparecerán marcadas las competencias que se trabajan. 3

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Cómo se utiliza este libro

Presentación de la unidad

Desarrollo de la unidad

La energía interna de la Tierra (II): rocas y relieveEn sus orígenes la Tierra fue una enorme bola de material fundido. Han trans-currido 4.500 millones de años desde aquel momento y el planeta todavía sigue enfriándose. Su parte más super� cial, la corteza terrestre, donde se concentraron los materiales más ligeros, fue la primera en consolidar, y las rocas que contiene forman una capa que mantiene encerrado gran parte del calor interno original.

Las rocas magmáticas y metamór� cas, formadas a cierta profundidad, pier-den su dureza cuando son expuestas a la lenta pero implacable acción de los agentes atmosféricos. El ciclo de las rocas, esa maquinaria cuyos engranajes son movidos a la vez por el calor interno del planeta y por la energía solar en el exterior, somete a las rocas a continuas transformaciones, las desgasta, las rompe, las pliega y las levanta originando el relieve tanto de la super� cie de los continentes como de los fondos de los océanos.

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1. Las rocas y sus transformaciones1.1. Clasi� cación de las rocas1.2. El ciclo de las rocas

2. Las rocas magmáticas2.1. El origen de las rocas magmáticas2.2. Las características de las rocas

magmáticas

3. Las rocas metamór� cas3.1. La formación de las rocas

metamór� cas3.2. Los tipos de rocas metamór� cas

4. Las placas litosféricas y el relieve 4.1. El relieve en los bordes

constructivos4.2. El relieve en los bordes

destructivos

5. El relieve de los continentes y los fondos marinos5.1. El relieve continental5.2. El relieve oceánico

Contenidos

1. En la corteza terrestre existen distintos tipos de rocas: sedimentarias, magmáticas y metamór� cas. ¿Conoces la relación que hay entre ellas?

2. Las rocas plutónicas y las volcánicas son varieda-des de rocas magmáticas, ¿cuál es la diferencia entre ellas? ¿Conoces ejemplos de ambos tipos?

3. ¿Sabes qué es el metamor� smo? ¿Qué rocas pue-den sufrirlo?

4. ¿Dónde se generan las principales formaciones del relieve continental? ¿Y el de los océanos?

5. Indica si las siguientes frases son verdaderas o falsas:a. Una roca sedimentaria se puede transformar

en una metamór� ca.

b. El granito es una roca volcánica.

c. Los choques de placas litosféricas desgastan el relieve.

d. La plataforma continental forma parte del relieve submarino.

¿Qué sabes de...?

http://www.ucm.es/info/diciex/programas/index.html

Portal de Ciencias Experimentales de la Uni-versidad Complutense de Madrid con sec-ciones sobre las rocas, el ciclo de las rocas y el relieve.

http://www.astromia.com/

En su sección sobre la Tierra encontrarás in-formación completa sobre rocas, tectónica y relieve terrestre.

Una web

3. Conocimiento e interacción con el mundo físico.

4. Información y competencia digital.

7. Aprender a aprender.

Competencias básicas

«Todo aquello que está debajo de la tierra, el tiempo lo sacará a la luz del Sol.»

Horacio (65 a. C. – 8 a. C.)

Funciones vitales II: relación y reproducción Funciones vitales II: relación y reproducción2 2

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1. ¿La función de relación también es nece-saria en los vegetales? ¿Para qué les sirve?Para los vegetales es vital recibir estímulos como la cantidad de luz, la temperatura o la presencia de agua, pues en función de todo ello se rige su crecimiento, la � oración, la formación de los frutos, etc.

1. La relaciónPara cualquier ser vivo es fundamental comunicarse con el entorno, pues las carac-terísticas de este determinarán el desarrollo de cada individuo.

La relación consiste en captar los cambios que se producen en el entorno y poder reaccionar ante ellos.

Los cambios que se producen en el medio se llaman estímulos y las reacciones producidas por el organismo se denominan respuestas.

La mayoría de las veces, la respuesta a los estímulos supone algún tipo de movimien-to. Por ejemplo, la presencia de una presa puede desencadenar en los depredadores un desplazamiento para capturarla (Figura 2.1).

Figura 2.1. La relación con el entorno es fundamental para la presa y para el depredador.

Figura 2.2. La función de relación también es necesaria en los vegetales.

1.1. La relación en los organismos unicelulares

Organismos muy sencillos, como las bacterias o los protozoos, son capaces de perci-bir la presencia o ausencia de luz, cambios de temperatura o la existencia de distintas sustancias en el medio en que viven.

2. ¿Qué información quiere transmitir un cientí� co que ha escrito en su cua-derno de notas: «El protozoo estudiado presentó un fototactismo positivo a intensidades de luz bajas y medias, pero negativo a intensidades altas, un termotactismo negativo por encima de los 25 ºC y un quimiotactismo positivo a concentraciones de azúcar en el agua superiores a 5 g/L»?Este texto resulta en apariencia muy técnico, pero leído detenidamente es fácil-mente comprensible: el organismo unicelular al que se hace referencia demostró, en los ensayos realizados en el laboratorio, que percibe los diferentes estímulos a los que fue sometido y mostró una clara preferencia por la luz no muy intensa y por temperaturas de hasta 25 grados. Así mismo, detectó un alimento como el azúcar cuando su cantidad superaba los 5 g por cada litro de agua.

Actividades resueltas

Actividades resueltas

Actividades

1. Explica mediante un ejemplo concreto cómo transcurre la función de relación.

2. ¿Qué quiere decir que los tactismos sean positivos o negativos?

Estímulo

Termotactismo: respuesta a la temperatura.

Quimiotactismo: respuesta a la presen-cia de ciertas sustancias químicas.

Positivola célula se acerca al estímulo

Negativola célula se aleja del estímulo

si la respuesta es movimiento se llama tactismo

La relación incluye también la comunicación con otros seres vivos, de la propia especie o de otras, algo que resulta más evidente en los animales.

Siempre debe existir una coordinación para que se produzca la respuesta adecuada, pues en caso contrario corre peligro la propia supervivencia.

Aunque la coordinación está presente en todos los seres vivos, las estructuras que realizan esa función están más desarrolladas en los organismos complejos, como es el caso de los animales, en los que corre a cargo de los sistemas hormonal y nervioso.

puede ser

Tipos

Fototactismo: respuesta a la luz.

Geotactismo: respuesta a la gravedad.

Las células pueden moverse por diferentes mecanismos, como los cilios o los � a-gelos, estructuras en forma de � lamento dotadas de movimiento (Figura 2.3). Otras emiten prolongaciones del citoplasma llamadas pseudópodos.

Ante un estímulo desfavorable, como puede ser la falta de alimento o el frío, algunas células pueden responder produciendo una envoltura sobre su membrana que las aísle del medio externo. La célula queda así en un estado de vida latente, hasta que mejoren las condiciones ambientales. Figura 2.3. El paramecio

es un protozoo ciliado.

Vocabulario

Tactismo: procede de tacto, y este del latín tangere, tocar.Termo: del griego, calor.Geo: del griego, tierra.Pseudópodo: del griego, pseudo, falso, y podo, pie.

A B C

7

Funciones vitales II: relación y reproducción Funciones vitales II: relación y reproducción2 2

26 27

3. Los estomas son ori� cios en el envés de las hojas para permitir el intercambio de gases (O2, CO2 y vapor de agua) con el aire. Su apertura está regu-lada por dos células que los rodean. Cuando hace mucho calor, los estomas se cierran. ¿Por qué mo-tivo? ¿Qué tipo de movimiento es?

4. ¿Qué utilidad crees que tiene para la agricultura el descubrimiento de que el etileno estimula la madu-ración de los frutos?

5. Las hojas de las plantas carnívoras llamadas atrapa-moscas (Dionaea muscipula) poseen tres � nos pelos

muy sensibles en su cara interna. Cuando un peque-ño animal los toca al posarse sobre ellas, estas se cierran. ¿Qué tipo de respuesta es ese movimiento? ¿Por qué? (Figura 2.7).

1.2. La relación en los vegetales

Aunque los vegetales no son capaces de desplazarse por sí mismos, utilizan otros mecanismos para responder a distintos estímulos externos. Existen dos tipos de respuestas que consisten en movimientos sin desplazamiento: los tropismos y las nastias.

Tropismos

Los tropismos son movimientos de tallos y raíces que se producen durante el cre-cimiento del vegetal. Por ello, son lentos y permanentes.

Los tropismos pueden ser positivos (si el vegetal se mueve hacia el estímulo) o negativos (si lo hace en dirección contraria).

Figura 2.4. Zarcillo de la vid enroscado sobre una rama.

Figura 2.5. Mimosa antes y después de tocarla.

Figura 2.7. Dionaea muscipula es una planta carnívora.

3. ¿Cómo podemos comprobar el geotropismo del tallo?Utilizaremos dos plantas cultivadas en maceta, am-bas en interior. Tumbaremos la maceta de una de ellas para que el tallo esté en posición horizontal.

La otra podemos girarla incluso 180 grados, soporta-da sobre un aro metálico, como se ve en la Figura 2.6. Para que la tierra no se caiga, podemos colocar sobre el aro dos semicírculos de porexpan o de cartón, con un pequeño agujero en el centro para el tallo.

Para este experimento, lo mejor es que ninguna de las plantas reciba luz directa del sol, pero sí claridad su� ciente.

En pocos días las dos plantas habrán girado el tallo para dirigirlo hacia arriba, en dirección contraria a la acción de la gravedad.

Actividades resueltas

Son muy conocidos los siguientes tropismos:

Cuando una semilla germina, la pequeña raíz que sa-le de ella crece hacia abajo y se hunde en el suelo, siguiendo la fuerza de atracción terrestre; se dice que tiene geotropismo positivo. En cambio, el tallo crece hacia arriba, desa� ando la ley de gravedad; esto se llama geotropismo negativo.

Los tallos crecen hacia la luz, a esto se llama fototropis-mo positivo. Las raíces, en cambio, crecen en dirección contraria, es decir, presentan un fototropismo negativo.

Cuando algunas plantas entran en contacto con ob-jetos, se enroscan a su alrededor para mantenerse er-guidas y trepar por ellos. Un ejemplo son los zarcillos de la vid (Figura 2.4).

Nastias

Las nastias son movimientos rápidos y temporales que ocurren en las hojas y en las � ores. Algunos ejemplos de nastias son:

Las � ores y también las hojas de muchas plantas se abren de día y se cierran de noche.

La especie Mimosa pudica reacciona al contacto ce-rrando sus hojas (Figura 2.5).

Los girasoles siguen el movimiento del Sol a lo largo del día.

Las � ores del azafrán y del tulipán abren sus � ores cuando aumenta la temperatura y las cierran cuando esta disminuye.

Los vegetales tienen hormonas

Algunas respuestas a estímulos ambientales, como las variaciones anuales de tempe-ratura, humedad y radiación solar son más complejas, por lo que están reguladas por hormonas. Eso ocurre, por ejemplo, con el crecimiento, la � oración, la maduración de los frutos o la caída de las hojas.

Las hormonas vegetales son sustancias producidas por una parte del cuerpo de la planta y que viajan mediante la savia para regular la actividad de otros órganos.

Un ejemplo de hormona vegetal es el etileno (C2H4), que estimula la germinación, el crecimiento y el envejecimiento de las plantas. También controla la maduración de los frutos, pues provoca el cambio de color, textura, aroma y sabor de estos.

Actividades

Figura 2.6.

3

Todas las unidades se abren con una doble página en la que se introduce la unidad de modo sencillo y ameno.

En ellas encontrarás el índice de la unidad con su con-tenido estructurado, la sección ¿Qué sabes de…? para comprobar tus conocimientos previos y las competen-cias básicas que se trabajan en la unidad.

Además se incluyen citas y recomendaciones de pági-nas Web relacionadas con la materia.

Las unidades desarrollan los contenidos a través de explicaciones teóricas, imágenes, esquemas, tablas y actividades distribuidas a lo largo de la unidad.

Se utilizan otros recursos de apoyo como recuadros con información ampliada o destacada.

Los recuadros que encontrarás en el margen te sirven para ampliar la teoría y para recordar los conceptos más importantes.

Como puedes ver, en esta actividad se trabaja la competencia 3. Se puede identificar claramente ya que el icono va acompañado del número de la competencia correspondiente.

Actividades resueltas y propuestas

Los esquemas te ayudan a fijar contenidos y a establecer jerarquías entre ellos.

Las actividades se distribuyen por la unidad entre los diferentes apartados. Con las actividades resueltas pue-des practicar y profundizar en lo que se ha explicado. Con las actividades propuestas puedes poner a prueba tus conocimientos.

Los contenidos se refuerzan con actividades en las cuales aparecerán marcadas las competencias que se trabajan.

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Actividades finales y prácticas

Lecturas finales

Material complementario

13. Basándote en los datos de la Tabla 3.1, calcula la ener-gía que necesitas al día para realizar tus actividades.

14. Calcula la energía máxima que puede obtenerse de un salto de agua que vierte 2 toneladas de agua por segundo y tiene una altura de 60 metros.

15. La central termoeléctrica de Andorra (Teruel) quema carbón a un ritmo de 180 t por hora. La potencia generada es de 1.100 MW. Calcula el rendimiento energético por kg de carbón.

16. Un aerogenerador recibe 3.500 kg de aire cada se-gundo con una velocidad de 60 km/h. Su e� ciencia es del 65 %. Calcula la energía eléctrica producida por segundo.

17. Una turbina de una central hidroeléctrica se mueve gracias a un caudal de agua de 1.500 kg/s. La veloci-dad del agua es de 60 km/h. Calcula su energía ciné-tica y eléctrica obtenida por segundo si la e� ciencia energética de turbina y alternador es del 45 %.

18. Cita 3 tipos tradicionales de aprovechamiento pasi-vo de energía solar.

19. Cita 3 tipos de aprovechamiento de energía eólica.

20. ¿Verdadero o falso?a) La energía eólica es renovable.

b) El bioetanol es más energético que el etanol ob-tenido químicamente.

c) El gas natural contamina menos que el carbón.

d) El uso de automóviles con motor de hidrógeno no genera contaminación.

e) Cuando dormimos no consumimos energía.

21. Enumera cinco medidas de ahorro energético que podrías implantar en tu centro escolar sin que por ello se viera mermado el confort o la habitabilidad.

22. ¿Son medidas ahorradoras o consumidoras de energía?a) Llevar los neumáticos de un automóvil algo bajos

de presión.

b) Llevar los paquetes en el interior del vehículo y no en un portaequipajes exterior.

c) Usar marchas «cortas» en la conducción.

d) Calentar el motor acelerando fuertemente antes de iniciar la conducción.

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Actividades � nales

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1. ¿Qué se entiende por actividad basal? Cita cinco circunstancias o diferencias que justi� quen que la actividad basal de dos individuos sea distinta.

2. ¿Qué actividades relacionadas con la alimentación consumen energía?

3. Diferencia entre energía y fuente energética.

4. ¿Qué signi� ca que una fuente energética sea reno-vable? Cita tres fuentes energéticas renovables y tres no renovables.

5. Relaciona cada energía con el agente del que se obtiene. Energía: solar, nuclear, eólica, maremotriz, geotérmica, biomasa, fósil. Agente: mareas, calor terrestre, carbón, uranio 235, cáscara de arroz, luz, viento.

6. ¿Qué tipos de energía usamos para mover las má-quinas?

7. Diferencia entre un sistema fotovoltaico y un sistema térmico de aprovechamiento de la energía solar.

8. Cita tres energías renovables que dependen de la acción de la energía solar sobre el planeta.

9. ¿Qué diferencia existe entre un proceso de � sión y uno de fusión? ¿Cuál es más energético?

10. Cita tres inconvenientes de la producción de bio-combustibles.

11. ¿Es renovable o no renovable el hidrógeno como combustible?

12. Cita tres tipos de contaminación derivados del con-sumo energético.

Para repasar

Para aplicar

Pon en práctica

Producir corriente eléctrica

ObjetivoObservar cómo la conversión de la energía mecánica en energía eléctrica está basada en la llamada inducción electromagnética. Si se mueve un imán en relación a un circuito eléctrico, se produce en este una corriente eléc-trica.

MaterialUna bobina de hilo de cobre, un imán, un galvanómetro o un medidor tester.

DesarrolloDispón la bobina con los extremos del hilo de cobre co-nectados al medidor tester o galvanómetro.

Toma el imán con la mano e introdúcelo en el agujero central de la bobina, moviéndolo hacia dentro y hacia fuera con velocidad (Figura 3.15).

Observa cómo oscila la aguja del galvanómetro o cómo varía la medida de voltaje indicada en el tester.

Esto signi� ca que el movimiento del imán está producien-do una corriente eléctrica en la bobina.

1. Repítelo y varía:

a) el número de vueltas de hilo de la bobina.

b) la velocidad a la que mueves el imán.

c) el tipo de imán, de ma-yor o menor fuerza.

Anota cómo in� uye cada factor.

La energía en nuestras vidas La energía en nuestras vidas

Figura 3.15.

24. En la bahía de Mont Saint-Michel se dan unas de las mareas más importantes del mundo (hasta 15 m de diferencia de alturas del mar). Se pensaba construir una central maremotriz con un dique de 55 km de longitud frontal y 40 m de lateral. Calcula los metros cúbicos de agua que hubiera capturado este dique si hubiera aprovechado los 15 m de marea. Razona y enumera los posibles problemas ecológicos previs-tos por los que al � nal se desestimó su construcción.

25. Averigua la potencia de consumo de los aparatos eléctricos que hay en tu casa. Esta potencia viene

expresada en vatios (W) en el propio aparato. (Re-cuerda que 1 vatio = 1 julio/segundo). Multiplica la potencia (en vatios) de cada uno de ellos por el tiempo que están en uso (en segundos) y suma losresultados. Averiguarás el consumo teórico de los aparatos de tu hogar.

26. Averigua la energía eléctrica que producen por se-gundo cada una de las centrales nucleares españo-las. Súmalas y calcula la energía que producen en un año.

Para ampliar

e) Llevar abiertas las ventanillas del vehículo.

f) Intentar mantener una velocidad constante.

23. ¿Son medidas ahorradoras o consumidoras de energía?a) No apagar los � uorescentes porque gastan más

en el momento de encenderlos.b) Ventilar la casa más de 10 minutos.

c) Dejar la televisión en posición stand-by.

d) Utilizar detectores de presencia para encender o apagar las luces de una habitación.

e) Instalar acristalado doble en las ventanas.

f) Cambiar las lámparas halógenas por LEDs.

g) Usar la lavadora a media carga.

h) Guardar alimentos calientes en el frigorí� co.

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LecturasLecturas

Al empujar una mesa o tirar de un objeto notamos una fuerza que se opone a la nuestra. Esta fuerza es tal que si empujamos un objeto hacia la derecha, esta fuerza actúa hacia la izquierda, pero si pasamos a empujarlo hacia la izquierda, entonces ella actúa hacia la derecha. La fuerza que se opone al movimiento es la fuerza de fricción.

El odioso trabajo de las fuerzas de fricción

La fricción resulta imprescindible para poder andar sin resbalarnos, para escribir sobre un papel o sobre la pizarra, para que actúen los frenos de una bicicleta o de un automóvil o para encender una cerilla. Pero, en otros muchos casos, la fricción es un estorbo y un peaje adicional a nuestro esfuerzo. La fricción impide que se muevan más fácilmente las ruedas de los vehículos y las piezas de las máquinas, impide que se aproveche todo el trabajo que realizamos y produce un desgaste en las máquinas e instrumentos. Una gran cantidad de ener-gía se malgasta en contrarrestar el trabajo de fricción y, además, la fricción produce gran cantidad de calor.

En tratados antiguos de Física, aún en época de Newton, se atribuía la fricción a los “demonios” y a sus ganas de fastidiar cualquier acción humana. Hoy, creemos que la fricción más bien se debe a pequeñas rugosidades de las super� cies de los objetos que se traban entre sí causando di� cultad al movimiento de unas sobre otras. Aún en super� cies perfectamente lisas, existen fuerzas de fric-ción debidas a las atracciones de tipo eléctrico entre los átomos de una y otra super� cie.

Las fuerzas de fricción también afectan al movimiento en líquidos y en gases. Las embarcaciones sufren una

fuerza de fricción cuando se desplazan por el agua, lo mismo que los aviones por el aire. Pero son mucho me-nores debido a que sus moléculas constituyentes se pue-den mover libremente unas respecto a otras.

Para facilitar el desplazamiento o el rodamiento, se in-terponen líquidos entre los sólidos en fricción. Estos lí-quidos o lubricantes disminuyen la fricción y el desgaste y actúan de refrigerantes. Los aceites animales y vegeta-les han sido reemplazados por los obtenidos del petróleo o de síntesis. La viscosidad y � uidez de dichos aceites son características importantes en su uso. También se usan lubricantes sólidos en forma de polvos como el talco, el gra� to y el disulfuro de molibdeno. Incluso gases a presión que impiden que contacten las piezas sólidas.

Actualmente, se investiga acerca de la fricción a escala atómica. Orientando adecuadamente, a nivel atómico las super� cies, se han obtenido disminuciones de hasta 25 veces las fuerzas de fricción. Nadie cree que se puedan eliminar absolutamente pero la esperanza de reducirlas a valores ultradébiles ha dejado de ser una utopía.

Los meteoritos se incendian al entrar en la atmósfera terrestre debi-do a la gran cantidad de calor que genera su fricción con los gases que la componen.

El uso de aceites lubricantes es imprescindible en los motores de combustión de todos los vehículos.

1. Indica tres experimentos que muestren la exis-tencia de fricción y otros tres que muestren el calor que genera.

Actividad

Desde fines del siglo xiii se sabe que las len-tes convexas corrigen la presbicia, pero no fue hasta � nales del si-glo xv, cuando la nueva técnica de fabricación a partir de discos en lu-gar de esferas de vidrio mejoró su calidad y au-mentó su producción ante la creciente demanda por la práctica de la lectura y la escritura. Estas lentes permitieron la aparición del te-lescopio, un instrumento anhelado desde la Antigüedad.

Conocida desde tiempos de Aristóles, la cámara oscura es una caja o cámara en una de cuyas paredes un pe-queño agujero actúa como lente convergente y proyecta la imagen invertida del exterior sobre la pared contra-ria. Si allí se dispone un papel, sirve de ayuda para el dibujo. Las cámaras oscuras condujeron a las cámaras fotográ� cas y fueron cruciales en el desarrollo de los telescopios. En su mejora, incorporaron lentes, espejos y diafragmas que cubrían las lentes limitando el paso de la luz a un pequeño círculo en su centro. En 1589, Della Porta describió una cámara oscura formada por un espejo cóncavo y una lente convexa en la apertura. Sin darse prácticamente cuenta, acababa de construir un telescopio. En 1580, el inglés William Bourne usó los mismos elementos en un instrumento donde la luz atravesaba la lente y formaba la imagen en un espejo.

Para Bourne, la lente debía ser lo mayor posible para conseguir el mayor aumento óptico (concepto que él introdujo). Ello condenó su invento ya que entonces las lentes corrientes eran de unos 3 cm de diámetro y era casi imposible fabricarlas mayores.

Algo más tarde, el telescopio tiene una segunda opor-tunidad en Holanda. En 1608, Hans Lipperhey, un fa-bricante de lentes de Middelburg, viajó a La Haya para pedir la patente de “un instrumento para ver de lejos”. La patente no le fue concedida porque antes de un mes, otro vecino de Middelburg reclamó la misma patente y luego otros y otros reclamos convencieron de la imposi-bilidad de adjudicar la autoría del invento a una persona concreta.

El telescopio holandés fabricado en Middelburg, por quien quiera que fuese, triunfó rápidamente en toda Europa porque, para construirlo, bastaban dos lentes de las que podían encontrarse en cualquier tienda de óptica de aquel entonces. Antes de un año ya había lle-gado a conocimiento de Galileo Galilei, quien en 1609 se aprestó a presentar un instrumento mejorado de unos 9 aumentos (frente a los 3 ó 4 de los holandeses). En 1611, este aparato fue bautizado como telescopio por la Aca-demia dei Lincei (“Academia de los linces”, en Roma) de la que Galileo formaba parte.

En 1636, Marin Mersenne ideó un telescopio re� ector basado no en lentes sino en espejos. En concreto, un es-pejo parabólico con un pequeño ori� cio frente a otro de menor tamaño de modo que la luz se re� eja hacia el ojo a través del ori� cio. En 1663, James Gregory perfeccionó este telescopio y Sir Isaac Newton lo volvió a mejorar al-rededor de 1670 por lo que, el telescopio re� ector clásico se conoce como re� ector de Newton. Estos telescopios evitan el problema de la aberración cromática que en los basados en lentes degrada las imágenes porque los distin-tos colores que componen la luz blanca no se refractan igual a su paso a través de las lentes.

De las lentes para ver de cerca al instrumento para ver de lejos

1. Valora con qué tipo de telescopio se pueden conseguir mayores aumentos: con el de Galileo o con el de Newton.

Actividad

Réplicas construidas a principios del siglo xx de los telescopios de Galileo (abajo) y de Newton (arriba).

En un cuadro,de 1436, de van Eyck aparece ya un canónigo con gafas de lectura.

Se cierra la unidad con una doble página de actividades finales y la sección «Pon en práctica».

Las actividades finales se dividen en tres categorías: para repasar, para aplicar y para ampliar.

La práctica te permite asimilar y desarrollar los conoci-mientos teóricos adquiridos en cada unidad.

Cada cuadernillo contiene lecturas finales relacionadas con los contenidos de las unidades.

El libro del alumno no es el único material didáctico a tu disposición. Como apoyo te presentamos los siguientes materiales:

Web de recursos:

La web contiene material de apoyo al alumno y al profesor. También incluye con-tenidos importantes correspondientes a las diferentes comunidades autónomas.