Fichero de experimentos

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Sandra Karina González Jiménez 3° LEPRI José Luis Arce Lepe Ciencias naturales Fichero de experimentos Arandas, Jalisco, Noviembre de 2015 La aguja en agua. Disciplina: Ciencias naturales Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos. Aprendizajes esperados: • Tensión superficial Propósito: Estudiar algunos conceptos de la física como la tensión superficial Conseguir que una aguja de acero flote en el agua. Materiales Ajuga Vaso Agua papel Inicio (Predecir) ¿Qué pasara con la aguja si la dejamos caer en el agua? ¿Flota o se une? ¿Por qué? Desarrollo (observar y explicar) El dispositivo consiste el dejar caer una aguja sobre un vaso lleno de agua y ver qué pasa con este. 1. Llenar un vaso de agua totalmente hasta arriba. 2. Limpiar la aguja 3. Dejarla caer lentamente en el vaso de agua 4. Observar que sucede Esta aguja flota sobre el agua debido a el fenómeno llamado tensión superficial, Cierre (indagar) Eso lo pueden hacer gracias a un fenómeno llamado tensión superficial. Pero ¿qué es la tensión superficial? Una de las propiedades de un líquido es que se “amolda” al recipiente que lo contiene. Para ello, es necesario que todas

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La aguja en agua.Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos

naturales desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones

de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Tensión superficial

Propósito: Estudiar algunos conceptos de la física como

la tensión superficial Conseguir que una aguja de acero flote en el

agua.

Materiales Ajuga Vaso Agua papel

Inicio (Predecir) ¿Qué pasara con la aguja si la dejamos caer en el agua? ¿Flota o se une? ¿Por qué?

Desarrollo (observar y explicar)El dispositivo consiste el dejar caer una aguja sobre un vaso lleno de agua y ver qué pasa con este.

1. Llenar un vaso de agua totalmente hasta arriba.2. Limpiar la aguja3. Dejarla caer lentamente en el vaso de agua4. Observar que sucede

Esta aguja flota sobre el agua debido a el fenómeno llamado tensión superficial,

Cierre (indagar)Eso lo pueden hacer gracias a un fenómeno llamado tensión superficial. Pero ¿qué es la tensión superficial? Una de las propiedades de un líquido es que se “amolda” al recipiente que lo contiene. Para ello, es necesario que todas las moléculas que componen la sustancia, se atraigan entre sí, pero esta fuerza no debe ser tan alto como en un sólido como para que no pueda copiar la forma del recipiente. Ahora ya sabemos que entre las moléculas que forman un líquido existen fuerzas entre ellas. Cada molécula es atraída por sus vecinas y en todas las direcciones. Pero el problema es que las moléculas que están en la superficie no tiene sobre ellas otras que las atraigan, por lo que sólo reciben la fuerza de las de abajo y laterales. Es decir, se forma una fina capa que es atraída fuertemente hacia el líquido, la cual es más difícil de atravesar que otra porción de fluido que no sea esa.

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Disciplina: Ciencias naturalesCompetencias:

Aprendizajes esperados:

Comprender que es la tensión superficial del agua.

Propósito:Saber con cuantos clips se derrama el agua.

Materiales1. Clips.2. Vaso con agua.

Inicio (Predecir) ¿Con cuántos clips de derramara el agua? ¿Por qué con esa cantidad? ¿Qué es la tención superficial?

Desarrollo (observar y explicar)1. Se llenara un vaso con agua hasta el borde.2. Se le dio un clip a cada alumno (25 alumnos).3. Uno por uno fueron introduciendo los clips en el vaso.4. Al terminar se vio que el agua todavía no se derramaba.

Cierre (indagar)¿Qué es la tención superficial?La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

¿Cuáles son las cusas de la tención superficial?La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interface. La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión superficial elevada.

Una de las propiedades de la tensión superficial indica que, a medida que el líquido tenga mayores fuerzas de cohesión, contará con una tensión superficial mayor. De todas maneras, hay que tener en cuenta que la tensión superficial está vinculada a la temperatura, el medio y la naturaleza del líquido.

La tención superficial del agua.Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción entre moléculas de agua se deben a los enlaces de hidrógeno y éstos representan una alta energía, la tensión superficial del agua es mayor que la de muchos otros líquidos.Podemos entender la tensión superficial como una especie de membrana elástica que dificulta “ingresar” al líquido. Por este fenómeno, algunos insectos tienen la posibilidad de posarse sobre el agua sin que se hundan.

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Burbujas de jabónGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Explica el funcionamiento de un circuito eléctrico a partir de sus componentes, como conductores o aislantes de la energía eléctrica.• Identifica las transformaciones de la electricidad en la vida cotidiana.

Propósito:Hacer una introducción al tema de la electricidad y sobre

los circuitos, mediante una actividad la cual resultara divertida para los niños debido a que emplearan

burbujas.

Materiales1. Hoja de acetato2. Agua3. Recipiente (vaso)4. Glicerina5. Jabón liquido6. Popote7. Globo.

Inicio (Predecir) ¿Qué se produce con jabón líquido y la glicerina? ¿Por qué la hoja de acetato? ¿Influye en la electricidad de la burbuja? ¿Qué provocara el globo a una burbuja? ¿Si se hacen dos burbujas una dentro de la otra que le pasara a la burbuja que está adentro? ¿Qué tipos de cargas se forman en la/s burbujas? ¿el globo que carga tiene?

Desarrollo (observar y explicar) Primera parte:

1. Se produce la mezcla de jabón líquido, agua y glicerinaLlenamos el globo de aire y luego lo frotamos sobre un trozo de lana (o sobre el pelo) para electrizarlo (electrización por frotamiento).

2. Mojamos la hoja de acetato con el líquido jabonoso. Luego mojamos el popote en el líquido jabonoso y soplamos sobre la hoja de acetato. Se forma una burbuja de jabón sobre la hoja.

3. Acercamos el globo cargado de electricidad a la pompa de jabón que está sobre la hoja de acetato y vemos que la pompa se deforma por las fuerzas eléctricas atractivas. La pompa se carga de electricidad sin contacto (electrización por inducción) al aproximar un objeto cargado. Con cuidado podemos desplazar la pompa sobre la hoja de acetato.

Segunda parte:1). Soplamos con el popote sobre la hoja de acetato para formar una pompa de jabón. Luego soplamos otra burbuja dentro de la primera.2).Acercando el globo electrizado vemos que la pompa exterior se deforma y es atraída por el globo. Pero si nos fijamos en la pompa interior, vemos que no se mueve ni se deforma. La pompa exterior impide que la pompa interior experimente acción eléctrica alguna (efecto jaula de Faraday).

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Cierre (indagar)El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, anulando el efecto de los campos externos. Esto se debe a que, cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza, de manera que queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud pero opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0.Se pone de manifiesto en numerosas situaciones cotidianas, por ejemplo, el mal funcionamiento de los teléfonos móviles en el interior de ascensores o edificios con estructura de rejilla de acero.Una manera de comprobarlo es con una radio sintonizada en una emisora de Onda Media. Al rodearla con un periódico, el sonido se escucha correctamente. Sin embargo, si se sustituye el periódico con un papel de aluminio la radio deja de emitir sonidos: el aluminio es un conductor eléctrico y provoca el efecto jaula de Faraday.Este fenómeno, descubierto por Michael Faraday, tiene una aplicación importante en aviones o en la protección de equipos electrónicos delicados, tales como repetidores de radio, discos duros y televisión situados en cumbres de montañas y expuestos a las perturbaciones electromagnéticas causadas por las tormentas

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Circuito eléctricoGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Explica el funcionamiento de un circuito eléctrico a partir de sus componentes, como conductores o aislantes de la energía eléctrica.• Identifica las transformaciones de la electricidad en la vida cotidiana.

Propósito:Hacer un circuito eléctrico y hacer que el foco prenda

haciendo uso de diferentes materiales para dar cuenta si estos son buenos conductores de energía.

Materiales8. Foco9. Socket10. Cable11. Clavos12. Salchicha13. Naranja14. Sal15. pepino16. Azúcar17. Agua

Inicio (Predecir) ¿El foco prende con la salchicha? ¿con el azúcar? ¿Con la naranja? ¿Con la sal? ¿con el pepino? ¿Por qué el foco prende con algunos de estos materiales? ¿A qué se debe? ¿Qué provocara que el foco prenda? ¿Con cuál de estos materiales la intensidad de la luz será menor? ¿con cuál mayor? ¿Por qué?

Desarrollo (observar y explicar) Primera parte:

4. Se elabora un circuito eléctrico (utilizando los materiales propuestos?

5. Segunda parte:1). En ambos extremos del circuito eléctrico ponemos cada uno de los materiales para ver con cual es posible generar electricidad y que el foco encienda

6. El foco enciende con la salchicha, el agua con sal, con el pepino prende pero con menos intensidad. Por otra parte con la naranja no prende

Fijamos en la pompa interior, vemos que no se mueve ni se deforma. La pompa exterior impide que la pompa interior experimente acción eléctrica alguna (efecto jaula de Faraday).

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Cierre (indagar)No todos los materiales conducen la electricidad de la misma forma. Para diferenciarlos, decimos que algunos presentan mayor “resistencia” que otros a conducir la electricidad.La resistencia eléctrica es una medida cuantitativa respecto de cuán buen conductor es un material. La resistencia eléctrica se mide en ohmios, en honor a Georg Simon Ohm (1787-1854), que desarrolló los principios agrupados en la ley de Ohm (ver recuadro). A los materiales que presentan baja resistencia eléctrica se les llama buenos conductores eléctricos. A su vez, a aquellos que poseen alta resistencia eléctrica se les denomina malos conductores eléctricos.Conductor eléctrico:Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad. La diferencia entre un conductor y un aislante, que es un mal conductor de electricidad o de calor, es de grado más que de tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida. Un buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica. El fenómeno conocido como superconductividad se produce cuando al enfriar ciertas sustancias a una temperatura cercana al cero absoluto su conductividad se vuelve prácticamente infinita. En los conductores sólidos la corriente eléctrica es transportada por el movimiento de los electrones; y en disoluciones y gases, lo hace por los iones.

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Globo y lapiceraGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Lograr que el alumno logre identificar la presencia de si determinado objeto está cargado o no.

Propósito:Que el alumno sea capaz de identificar la manera en que se produce la energía estática con algunos de los objetos

de uso diario

Materiales3. Globo4. Lapicera5. Papelitos

Inicio (Predecir) ¿Qué crees que pase al frotar el globo? ¿Qué crees que pase después de frotar el globo y ponerlo en la pared? ¿Y qué pasará con la lapicera al frotarla y ponerla junto con papelitos? ¿Crees que pueda pasar lo mismo con los papelitos pero con otro objeto?

Desarrollo (observar y explicar) Para empezar, se debe tener a la mano un globo inflado, una lapicera y

papelitos. Se frota el globo en el cabello de alguien y posteriormente se pone junto a

la pared Se puede observar que el globo se quedará pegado a la pared. Luego de frotar nuevamente el globo con el cabello se acerca a los

papelitos y se puede observar que éstos se pegaran en el globo. Posteriormente se frota la lapicera el en cabello y se coloca encima de los

papelitos. Se puede observar que se pegan los papelitos igual que con el globo.

Cierre (indagar)Se puede observar con este experimento lo que es la energía estática, por ejemplo tanto con el globo como con la lapicera al estar cargados negativamente se acerca a los papelitos, los electrones de los átomos que componen el papel tienden a alejarse temporalmente de la carga negativa del globo (cargas de igual signo se repelen). De esta forma la zona del papel que está más cerca del globo presenta carga positiva, que al ser de signo opuesto a la carga del globo, se siente atraída hacia este. La pared y el globo se atraen por el mismo motivo que en el caso de los trocitos de papel.

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La bobina de TeslaGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Explica el funcionamiento de un circuito eléctrico a partir de sus componentes, como conductores o aislantes de la energía eléctrica.• Identifica las transformaciones de la electricidad en la vida cotidiana.

Propósito:Lograr que los alumnos logren la elaboración de una

bobina, y que con esto se refuerce aún más sus conocimientos acerca de los circuitos eléctricos.

Materiales Tabla Batería de 9 voltios. Un conector para la batería

(cable de cobre). Transistor 2N. Resistencia Interruptor. Tuvo de 8 cm. De largo Alambre de cobre Cable Foco Aluminio Pelota pequeña

Inicio (Predecir) ¿Se lograra encender un foco sin necesidad de conectarlo a un soket? ¿Qué materiales se necesitan para que un foco se encienda? ¿El aluminio puede producir que un foco encienda?

Desarrollo (observar y explicar)El dispositivo consiste en una fuente de alimentación, un capacitor (o condensador eléctrico) y un transformador de bobina para que los picos de voltaje alternen entre los dos, y un juego de electrodos para que la chispa salte entre ellos a través del aire. Usado en aplicaciones que van, desde un acelerador de partículas hasta los televisores y los juguetes, la bobina de Tesla puede hacerse de materiales adquiridos en las tiendas de equipos electrónicos o de materiales de desecho.

5. Colocar el alambre en un extremo del tuvo, ponerle cinta para que quede más resistente.6. Enrollar todo el alambre hasta que se cubra todo el largo del tuvo sin dejar ningún espacio en este.7. Dejar en cada extremo del tuvo una punta del cable para conectarlo después a otros materiales.8. Pegar el transistor en la tabla de madera con los números viendo hacia nosotros.9. Pegar también el interruptor10. Y la bobina elaborada (tuvo con alambre) también pegarla.11. Soldar las resistencias a la pata central del transistor.12. Pelamos el esmalte que cubre a los extremos de alambre del tuvo y colocarla a la pata central del

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Sandra Karina González Jiménez 3° LEPRIJosé Luis Arce LepeCiencias naturales Fichero de experimentosArandas, Jalisco, Noviembre de 2015transistor.

13. El cable de 1 milímetro de grosor este se pegara en la tabla y con él se le darán dos vueltas al tuvo, y el otro extremo de este se pegara en otro punto de la tabla.

14. De donde se pegó el cable aun le debemos de dejar libre otro extremo de este para pegarlo a la pata derecha del transistor.

15. Se realiza un puente entre uno de los extremos pegados del cable hasta el extremo suelto de la resistencia.

16. Se hace otro puente desde la resistencia hasta un contacto de la resistencia.17. Se solda el conector de la batería. El cable rojo se conecta a otro contacto del interruptor, y el cable

negro a la pata izquierda del transistor.18. Se coloca la batería correctamente en el conector de esta.19. Encendemos la bobina y acercamos al foco al tuvo con el alambre.20. El foco debe prender para saber si se hizo el trabajo de la mejor manera.21. Envolver la pelota con el aluminio.22. La bola se colocara arriba del tuvo y se le colocara el extremo del cable que se le enrollo al tuvo.23. Se fija la batería.

Cierre (indagar)“Una bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante que produce altas tensiones de elevadas frecuencias (radiofrecuencias)”. Una bobina de Tesla es un tipo de transformador resonante, llamado así en honor a su inventor, Nikola Tesla, quien la patentó en 1891 a la edad de 35 años. La bobina de Tesla está compuesta por una serie de circuitos eléctricos resonantes acoplados. En realidad, Nikola Tesla experimentó con una gran variedad de bobinas y configuraciones, de manera que es difícil describir un modo específico de construcción que satisfaga a aquellos que hablan sobre bobinas de Tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores varían en configuraciones y montajes. Generalmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas con un alcance del orden de varios metros

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Motor eléctricoGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos

naturales desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones

de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados: Explica el funcionamiento de un circuito

eléctrico a partir de sus componentes, como conductores o aislantes de la energía eléctrica.

Propósito:Comprender la función de la electricidad y el magnetismo

y que sucede cuando se combinan.

Materiales6. Alambre de cobre.7. Pila grande.8. Clips.9. Cinta negra.10. Imán de bocina.

Inicio (Predecir) ¿El alambre de cobre se pegará con el imán? ¿O por otra parte consideramos que se puedes repeler y no unir el alambre de cobre con el imán? ¿El imán atraerá a los clips?

Desarrollo (observar y explicar)1. Utilizar la tabla como base.2. Pegar con cinta los dos clips en cada extremo de la pila.3. Hacer un círculo con el alambre de cobre dejando dos puntas libres.

4. Colocar el imán debajo de la pila.5. Colocar el alambre de cobre en los clips.6. Impulsar el círculo de alambre de cobre para que

continúe girando solo.

Cierre (indagar)¿Cómo funciona?Cuando un conductor se mueve bajo la influencia de un campo magnético (o viceversa), se genera en éste una F.E.M (Fuerza Electro Motriz). Esta última es capaz de generar a su vez, una corriente de electrones o corriente eléctrica.Cuando movemos el imán por el anillo abierto, el campo magnético que varía genera dicha f.e.m., pero como el circuito no se cierra, la corriente no puede circular.

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Pero cuando lo movemos por el aro cerrado, la F.E.M sí puede generar una corriente eléctrica ya que el circuito eléctrico está cerrado, y permite que los electrones fluyan con facilidad. Todo esto se llama “Inducción Electromagnética” y fue descubierta por Michael Faraday (Ley de Faraday).

Pero no fue el único que trabajó en este campo de la física, sino que hubo otros, como por ejemplo Heinrich Lenz, quien descubrió lo siguiente (Ley de Lenz):La fuerza electro motriz (f.e.m.) que se induce, es tal que se opone al cambio de flujo magnético, de modo que la corriente generada tiende a mantener el flujo.Para decirlo de un modo más fácil, la corriente que se genera en el aro cerrado es tal que el campo magnético que ésta genera, es opuesto al del imán. Es justamente por eso que el campo magnético generado en la espira interactúa con el campo magnético del imán, y el aro se mueve.Podríamos resumir todo lo que sucede de la siguiente

manera: Campo magnético imán —> induce corriente en el aro —> campo magnético generado por el aro —> Campo magnético imán

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Lamparita LedGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:Explica el funcionamiento de un circuito eléctrico a partir de sus competencias, como conductores o aislantes de la energía eléctrica.

Propósito:Que los alumnos comprendan y expliquen cómo funciona

un circuito y los componentes del mismo a partir de su elaboración y experimentación con el mismo.

Materiales11. Foco led.12. Dos pilas doble AA.13. Cable de cobre.14. Cinta aislante.

Inicio (Predecir) Indicar que las preguntas que se realicen se anoten: ¿Qué es un circuito eléctrico? ¿Para qué creen que funcionan? ¿Qué pasa al unir dos pilas de lados (polos) iguales? ¿Creen que sin energía eléctrica se pueda proyectar luz? ¿Por qué? ¿Cómo viaja la energía en un circuito?

Desarrollo (observar y explicar) 1. unir las pilas del lado positivo (+) y del lado negativo (-) con cinta aislante. 2. Cortar el cable, un trozo ms pequeño que el otro. 3. Pelar el cable del platico aislante d ellas puntas del cable. 4. Observar el foco led ¿Por qué creen que uno de los cables que tiene sea más grande? ¿Creen que influya la posición en la que se coloque al momento de utilizar el circuito? 5. Unir los cables anteriormente cortadas a las patitas de cable que tiene el foco led, uno a cada

extremo. 6. Aislar una pata de la otra ¿creen que pase si no se aíslan ambas partes de los cables? 7. Pegar el extremo de uno de los cables (el pequeño) al extremo de la pila dejando un de los cables sin

pegar al otro extremo. 8. Tomar la hoja de papel, medir la longitud del dispositivo y recortarlo para de esa manera cubrir el

circuito de tal forma que quede ajustada dejan el cable de mayor longitud dentro de dicha cobertura. 9. El extremo del cable sale del dispositivo retírale el plástico aislante para cuando se presione la led

encienda.

Cierre (indagar)Cierre explicar cómo funciona un circuito eléctrico y que componentes tienen.Investigar y explicar las preguntas realizadas durante el proceso del experimento.

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Magia o energía estáticaGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Lograr que el alumno logre identificar la presencia de si determinado objeto está cargado o no.

Propósito:Que el alumno sea capaz de identificar la manera en que se produce la energía estática con algunos de los objetos

de uso diario

Materiales1. Aguja2. Tapadera que funcione como soporte

para colocar la aguja3. Cuadrado de papel de 3x3 cm.4. 1 vaso desechable transparente

Inicio (Predecir) ¿Qué crees que suceda al tapar el papelito sobre la aguja con el vaso? ¿Qué pasa si te frotas las manos en el cabello y posteriormente las pasas alrededor del vaso? ¿sucederá lo mismo que con una lapicera? ¿por qué sucede eso? ¿Qué tipo de energía se observa?

Desarrollo (observar y explicar) Primeramente se inserta la aguja en la tapa, que tiene la función de soporte. Se doblan las dos diagonales des cuadrito Se coloca el cuadrito en la aguja de tal manera que quede equilibrado Se cubre la aguja y el cuadrito con el vaso desechable. Se frotan las manos en el cabello y se acercan alrededor del vaso, se hace lo mismo con una lapicera.

Cierre (indagar)Durante la realización del experimento se puede observar que al acercar las manos después de frotarlas en el cabello, el papelito comenzara a girar y moverse, lo mismo sucede con la lapicera.Esto se debe a que al frotar la mano y la lapicera en el cabello se acumula energía estática, posteriormente esta energía se transmite y es lo que hace que el papelito se mueva.

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ElectroscopioGrado 5° Bloque: IV Disciplina: Ciencias naturales

Competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales

desde la perspectiva científica. Comprensión de los alcances y limitaciones de la

ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos.

Aprendizajes esperados:• Lograr que el alumno logre identificar la presencia de si determinado objeto está cargado o no mediante el uso de un dispositivo (electroscopio).

Propósito:Que el alumno sea capaz de construir un Electroscopio y

logren identificar de mejor si determinados objetos están cargados o no.

Materiales15. Un bote de cristal de boca ancha con

tapa de plástico.16. Un alambre grueso.17. Papel de aluminio.18. Un tapón de corcho.19. Distintos materiales, como un globo,

papel, lana

Inicio (Predecir) ¿Qué cargas tendrá un electroscopio? ¿Por qué ponerle aluminio al dispositivo? ¿por eso es necesario situar el papel de aluminio dentro de un frasco? ¿cuál sería el problema con la función del electroscopio si las hojas no estaban dentro de un frasco? ¿Qué pasara cuando el dispositivo este en contacto con otros materiales?

Desarrollo (observar y explicar) Para empezar necesitamos hacer un agujero en la tapa del bote, de la medida

del tapón de corcho. Así, el corcho quedará bien encajado y el interior del bote aislado. Una vez comprobado que queda bien aislado, abriremos el bote y trabajaremos

con el corcho y la tapa. Posteriormente, pasaremos el alambre a través del tapón de corcho, dando

forma de gancho al extremo del alambre que quedaría en el interior del bote. A continuación, con un trozo grande de papel de aluminio haremos un bola, que

la clavaremos en el extremo recto del alambre. Además, con otro trozo pequeño de papel de aluminio haremos una tira de

aproximadamente 1 cm de ancho y 10 cm de largo y la doblaremos por la mitad, colgándola en el gancho.

Finalmente, ya podremos cerrar el bote, de manera que la bola de aluminio quede en la parte exterior y el gancho con las tiras en el interior.

Ya tenemos nuestro electroscopio listo para hacerlo funcionar.Inicialmente, el electroscopio está cargado de manera neutra: las cargas positivas y negativas se encuentran repartidas de manera equilibrada en todo el conjunto. Es por esta razón que las láminas de papel de aluminio se encuentran unidas.Es momento de ir comprobando la carga eléctrica de diferentes materiales.

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Por ejemplo, podemos inflar un globo y frotarlo para cargarlo eléctricamente. Al tocar con el globo la bola de aluminio del electroscopio, veremos como las dos láminas del electroscopio se separarán entre ellas. ¿Qué ha ocurrido en el electroscopio?Las cargas negativas que se habían acumulado en la cara superficial del globo se han desplazado hacia el material conductor, compuesto por la bola de aluminio, el alambre y las láminas. Así, todo el conjunto se carga eléctricamente como el globo. Y al estar los dos extremos de la lámina cargados con el mismo signo (negativo), éstos se repelen.Si, después de esto, tocamos el electroscopio con algún cuerpo conductor, como el dedo, se pierde la carga y las dos láminas se vuelven a juntar, volviendo a estar cargado el conjunto de manera neutra.Pero si una vez cargado positivamente, volvemos a frotar el globo y lo acercamos a la bola de aluminio sin tocarla, podremos ver que las láminas se van acercando entre ellas a medida que el globo está más cerca. Esto es debido a que las cargas positivas que se mantienen en el electroscopio se sienten atraídas por el globo y son conducidas hacia la bola de aluminio, perdiendo las láminas carga eléctrica.

Así pues, la distancia a la que las láminas se repelen nos indica la cantidad de carga eléctrica que posee el cuerpo que ha tocado la bola de aluminio.

Cierre (indagar)Como se puede estudiar en nuestros recursos didácticos, la energía eléctrica o electricidad es un fenómeno físico que se origina a raíz de las cargas eléctricas y de la interacción entre ellas. Así, son los electrones y los protones las dos partículas subatómicas principales que pueden originar la aparición de energía eléctrica.La rama que estudia la interacción de las cargas eléctricas cuando estas están en reposo se denomina electricidad estática.El electroscopio es un instrumento que permite determinar la presencia de cargas eléctricas y su signo. Un electroscopio sencillo consiste en una varilla metálica vertical que tiene una bolita en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro muy delgadas. El funcionamiento de este es muy sencillo y depende de la carga del cuerpo que se vaya a emplear.Al referirnos, por ejemplo, de un cuerpo cargado negativamente; al estar el electroscopio descargado, es decir, que tiene igual cantidad de cargas negativas como positivas (neutro); la laminilla de oro esta junto a la varilla metálica. Cuando acercamos la barra frotada al electroscopio (sin tocarlo), las cargas se distribuyen, alejándose las cargas negativas que se acentúan en el inferior de la varilla metálica y en la laminilla, haciendo que ésta (laminilla) se separe. Cargas negativas se repelen.Si mantenemos la barra frotada cerca del electroscopio y tocamos con un dedo la esfera del mismo, las cargas tanto de la varilla metálica como de la laminilla tratan de alejarse rápidamente de la barra cargada, yendo de este modo a tierra; y como consecuencia de esto, la varilla metálica y la laminilla de oro se vuelven a juntar.Por otro lado, si se emplea un cuerpo cargado positivamente, se realizaría un proceso inverso al mencionado anteriormente. Puede entonces afirmarse que por inducción, un cuerpo refleja cargas contrarias a las del cuerpo inductor.

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