Solucionario Bloque 3 Ciencias 2

2Ciencias FsicaSolucionario desarrollado

segundo gradoS E C U N DA R I A

Estimado maestro:

En la bsqueda de facilitar la labor docente, Ediciones Castillo pone a su alcan-ce el presente Solucionario desarrollado como complemento de la Gua para el maestro.

En este Solucionario encontrar respuestas detalladas que le permitirn profun-dizar en la reflexin de los contenidos y en el anlisis de las conclusiones que los alumnos obtengan al resolver las actividades del libro de texto.

Asimismo, se muestran las operaciones y clculos completos de los ejercicios numricos.

En cuanto a las evaluaciones de los bloques se incluyen los argumentos que dan validez a las respuestas.

En cada bloque las respuestas se organizan por pgina del libro de texto y sus actividades correspondientes, las cuales se representan en una miniatura en los costados.

Confiamos en la utilidad de este material didctico para favorecer el trabajo den-tro del aula y as conseguir que sus alumnos desarrollen, de manera natural, las habilidades y actitudes para el logro de los aprendizajes esperados y las compe-tencias para la vida.

Presentacin

Bloque 3Secuencia didctica 11

Pgina 109

1. Respuesta libre.

2. R. M. El modelo de Galileo de cada libre de los cuerpos y el modelo de fuerzas de atraccin de Newton tratan de explicar fenmenos de la Naturaleza.

3. R. M. Una maqueta o plano de la escuela s es un modelo, pues representa la distribucin de la escuela a menor escala. Aunque los modelos cientficos tratan de explicar un fenmeno de la Naturaleza.

4. R. M. En la ciencia son importantes los modelos pues representan una herramienta que con frecuencia permite materializar o entender una idea para explicarla mejor, como en el caso de los modelos de los atmos.

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Resultados y anlisis

1. a) R. M. Al aumentar la fuerza (presin) disminuye el volumen.

b) R. M. El volumen de aire se puede reducir, pues ste puede comprimirse, pero no lograr ser cero.

c) R. M. Al dejar de aplicar fuerza, el mbolo regresar a su posicin inicial porque el aire volver a expandirse al no aplicar una fuerza sobre l.

2. a) R. M. El aire dentro de la jeringa se resiste a que lo compriman dentro de ella.

b) R. M. S, al aumentar la presin las partculas de aire estn ms juntas. Se ejerce una mayor presin entre ellas y hacia las paredes de la jeringa y el mbolo.

3. R. M.

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1. a) R. M. Porque se hacen experimentos o pruebas indirectas, y se proponen modelos a partir de los resultados obtenidos.

b) R. M. Los modelos a pequea escala son atmicos, de partculas, cintico de partculas y materia oscura, entre otros.

c) Respuesta libre.

d) R. M. Modelos a escala de autos, aviones, helicpteros, maquetas que representan el Sistema Solar o viviendas, entre otros.

2. Respuesta libre.

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Ciencias 2. Fsica || 53

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Secuencia didctica 12

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1. a) R. M. Las partculas interactan fuertemente porque la fuerza de cohesin entre ellas es grande en comparacin con la fuerza que trata de dividirlas.

b) R. M. La fuerza resultante es de atraccin y depender del material, pues hay partculas que debido a su gran fuerza de cohesin no se pueden dividir; otras partculas tienen fuerza de cohesin menores, lo que permite que sus partculas se separen.

c) R. M. Toda la materia que se compone de partculas tiene fuerzas de cohesin; en los slidos la fuerza de cohesin es mayor que en cualquier otro estado de agregacin.

2. Respuesta libre.

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1. a) R. M. El agua hierve.

2. a) R. M. S aparece gas dentro de la jeringa, y es vapor de agua.

b) R. M. El mbolo regresa a su estado original y el vapor de agua se transforma en lquido.

3. a) R. M. Estaran en estado slido.

b) R. M. Que las partculas estn suspendidas en el aire depende de su densidad (la cual depende de la presin y la temperatura).

4. R. M. S, debido a su interaccin las partculas chocaran y rebotaran hacia todos lados, ocupando el espacio disponible en la jeringa.

5. a) R. M. Se caeran por el efecto de la gravedad y estaran en la base del recipiente que los contiene.

b) R. M. Su direccin cambiara constantemente.

6. Respuesta libre.

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1. R. M. Porque a mayor compresin disminuir el espacio en la jeringa y la cantidad de choques de las partculas ser mayor, y se requiere de mayor fuerza para continuar con la compresin.

2. R. M. Al disminuir la fuerza en el mbolo continuarn los choques entre las partculas y empujarn al mbolo hacia afuera para que stas tengan ms espacio.

a) R. M. La fuerza de atraccin que acta entre las partculas. En un gas, la velocidad de las partculas es rpida y constante.

3. Respuesta libre.

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Procedimiento

2. R. M. S, el papel estar ms caliente que el lpiz debido al tipo de material y a la friccin entre los materiales.


1. a) R. M. De acuerdo con el modelo de Lavoisier. El papel permita que fluyera su calrico.

b) R. M. El papel contra el que se frot el lpiz se calent. Por momentos la superficie se calent y se enfri, lo cual permiti que el calrico transitara por ese material.

c) R. M. No, porque slo explica que fluye el calrico, y en el caso del calentamiento por frotacin comprobamos que ambos materiales se calientan.

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1. Respuesta libre.

2. Respuesta libre.


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1. a) R. M. El volumen de ambas botellas cambi. El volumen del gas se redujo y el del agua lquida que se congel, aument.

b) R. M. No estaba vaca, contena aire.

c) R. M. S, porque la temperatura interviene en el movimiento de las partculas y la energa cintica, permitiendo dichos cambios de volumen.

d) R. M. S, se present un cambio en el estado de la materia del contenido del agua, pues se congel, y se esperara que en la que contiene gas tambin haya un cambio, pero el congelador no tiene las condiciones para que el gas se transforme.

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1. a) R. M. No, debido a que las botellas estuvieron cerradas y no hubo prdida de lquido o aire.

b) R. M. S, aunque no observemos el aire.

c) Respuesta libre. R. M. S, el aire tiene masa y se comprob con el cambio de masa del globo desinflado y el inflado.

d) R. M. Cambia el volumen del aire en el globo que se infla y la presin de las partculas que hay dentro de l.

2. Respuesta libre.

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Hiptesis

R. M. El nivel del agua aumentar con la goma original o con la rplica.


1. a) Respuesta libre.

b) R. M. La goma de plastilina tiene mayor masa que la goma de borrar, pero desplazaron la misma cantidad de agua.

c) R. M. Depender del volumen de acuerdo con el principio de Pascal.

2. R. M. En lugar de un vaso normal se puede utilizar una probeta para determinar el volumen que increment el agua al dejar caer la goma.

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1. a) R. M. S, porque en los slidos las fuerzas de cohesin son mayores y no se pueden comprimir fcilmente como los gases.

b) R. M. Los slidos no se adaptan a la forma del recipiente que los contiene porque la unin de sus partculas tiene una mayor energa. Los slidos poseen una forma determinada.

c) R. M. S, este proceso se llama licuefaccin y mediante l un gas se puede pasar a estado lquido.

d) R. M. S, debido a que el volumen que ocupa un gas puede ser mayor que el de un lquido o un slido.

e) R. M. S, porque sus partculas se calientan y al aumentar su temperatura, se incrementa su energa cintica y por tanto su velocidad; por eso se infla el globo, debido a que el aire caliente ocupa mayor volumen.

f ) R. M. S, una gota de agua se mezclara ms rpido en agua caliente, ya que las partculas se mueven ms rpido, permitiendo que las de la tinta se acomoden ms rpido.

2. R. M.

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Procedimiento

4. R. M. El agua saldr ms rpido del agujero ms cercano a la base de la botella.

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1. R. M. El cartn se mantendr unido al vaso, aunque ya no se sostenga con la mano.

2. R. M. En el vaso se genera vaco, se forma una diferencia de presin y, por tanto, una fuerza opuesta a la gravedad.

3.

a) R. M. La rapidez con que el agua sale es diferente en cada agujero. El ms cercano a la base de la botella sale ms rpido que el que est a mayor altura.

b) R. M. Se relaciona con la altura de cada agujero.

c) R. M. Mientras ms alto est el agujero, menor ser la rapidez con que salga el agua.

4. R. M. El agua saldr con mayor velocidad debido a que la presin se transmite a todos los puntos del lquido.

5. Respuesta libre.

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1. a) R. M. No cae porque la presin del aire atrapada en el popote compensa el peso y la presin atmosfrica del exterior.

b) R. M. El agua se cae porque la presin se iguala.

c) R. M. Desaparece la fuerza de arriba.

d) R. M. Queda agua atrapada en el popote.

1. R. M. La presin en el interior del vaso es menor a la presin atmosfrica, y por ello el cartn no se cae.

2. a) R. M. Al enfriarse el gas en el interior de la botella la presin es menor, pero mayor en el exterior, as que la botella se deforma o aplasta.

3. R. M. La presin y el volumen son inversamente proporcionales; sin embargo, en este caso tambin se debe considerar la presin atmosfrica. Por ello en este ejemplo, al disminuir la presin, el volumen tambin disminuir.

4. R. M. Al disminuir la temperatura del gas en la botella, disminuye su presin y por ello la botella se compactar o deformar.

5. Respuesta libre.


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1. a) Respuesta libre.

b) R. M. Un termmetro, un termopar, entre otros.

2. Respuesta libre.

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1. a) R. M. Son directamente proporcionales.

b) R. M. Porque, al enfriarse, los lquidos se contraen.

c) R. M. Porque las partculas se expanden cuando un lquido se calienta.

2. Respuesta libre.

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1. a) R. M. Aument 20 C, porque la temperatura es una propiedad intensiva que no depende de la masa de la sustancia para alterar su valor.

b) R. M. 5 C, porque la temperatura ser igual para todas las habitaciones con el mismo sistema de aire acondicionado.

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a) R. M. La botella al Sol se enfra.

b) R. M. La tela se seca.

c) R. M. Se evapor.

d) R. M. Que la recibi de manera directa e indirectamente del Sol.

e) R. M. Cedi; la energa del Sol empieza a calentar el agua, pero como la tela est ms fra, el agua transfiere el calor a la tela.

f ) R. M. Las partculas disminuyen su energa cintica al ceder su energa a la tela.

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1. a) R. M. Aunque para los dos casos la temperatura final e inicial son la misma. Las tazas tardan el doble que una taza para llegar a la temperatura final.

b) R. M. S, dado que la temperatura final es la misma, el cambio de la energa cintica es la misma.

c) R. M. Ms cantidad de agua significa ms partculas a las que se les debe transferir energa, por lo que se necesita el doble de energa para el doble de agua y que sta alcance la misma temperatura, a eso se debe que tarde ms tiempo.

d) R. M. Se requiere mayor energa para calentar dos tazas de agua.

2. En general, los termmetros estn formados por dos partes. La primera es la que se busca que llegue al equilibrio trmico con el objeto al que se desea medir la temperatura (el bulbo en un termmetro de mercurio). La segunda traduce el equilibrio trmico a un valor numrico (la escala en el termmetro de mercurio).

3. R. M. Al estar en contacto dos objetos, sus partculas chocan entre s y las ms rpidas tienen ms energa cintica (por lo que el objeto estar ms caliente) que ceden a las partculas ms lentas (del objeto ms fro). El resultado es una transferencia de calor de un objeto a otro a travs del contacto.

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1. R. M. Con el agua dentro de la jeringa se producen burbujas.

a) R. M. De aire. S, el agua hierve y se producen burbujas.

b) S, porque las condiciones de presin cambiaron.

2. a) R. M. La presin interior disminuye, y con ello aumenta el volumen, por lo que las partculas de agua empujan con menos fuerza las paredes de la jeringa.

3. a) R. M. Disminuye. Al disminuir la presin, las partculas tienen ms libertad para moverse, por lo que requieren menos energa cintica para alcanzar la temperatura de ebullicin.

b) R. M. Aumenta, como ocurre en una olla de presin.

4. Respuesta libre.

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2. a) R. M. La temperatura es mayor.

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b) R. M. Mayor presin significa mayor temperatura que cuece los alimentos en menor tiempo que en una olla convencional a menor presin.

c) R. M. Para que disminuya la presin y no explote.

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1. a) R. M. Los cubos se quedan pegados

b) R. M. El punto est al lado de la raya, a la izquierda de la lnea que divide slido-lquido.

c) R. M. Lquido, porque nos movemos a la derecha.

d) R. M. Slido, porque regresamos al punto de partida.

2. Respuesta libre.

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1. R. M. Porque estaba cocinando en la Ciudad de Mxico y dada la presin atmosfrica, requiere mayor tiempo para cocinar los alimentos.

2. R. M Cuando el agua se congela, las partculas se acomodan e incrementa su volumen; en cambio, la botella con aire, al aumentar su temperatura, disminuye su volumen y por eso se compacta y deforma la botella.

3. a) Fusin.

b) Vaporizacin.

c) Sublimacin.

d) Solidificacin.

e) Condensacin.

4. Sustancias

Punto de fusin (C)

Punto de ebullicin (C)

Estado a 0 (C)

Estado a 30 (C)

A 10 120 Slido Lquido

B 60 5 Gas Gas

5. a) Slido.

b) Lquido.


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1. Respuesta libre.

a) R. M. El rehilete empez a girar.

b) Cero.

c) R. M. S aument.

2. a) R. M. El calor transferido para evaporar el agua.

b) R. M. El cambio en la temperatura de la lata transfiri calor al agua e hizo que hirviera.

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3. R. M. Que la energa en forma de calor suministrado puede generar trabajo.

4. Respuesta libre.

a) R. M. Hierve.

b) R. M. Existe un aumento en la presin dentro de la lata que expulsa el aire y hace girar el rehilete.

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3. R. M. La energa proveniente del Sol se concentra en un punto donde calienta el agua hasta que hierve y genera vapor que se dirige a una turbina, hacindola girar. Se genera as electricidad por friccin que se enva al tendido elctrico.

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1. a) R. M. La temperatura ser menor con respecto al inicio del experimento.

b) R. M. La temperatura ser mayor con respecto al inicio del experimento.

c) R. M. La bolsa de agua caliente cedi calor.

d) R. M. La bolsa de agua fra recibi calor.

e) R. M. No, slo estuvieron en contacto.

f ) Repuesta libre.

g) R. M. Que la energa calorfica se transfiere de una bolsa a otra.

h) R. M. La bolsa de agua caliente.

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1. a) R. M. S, lo recibi del agua.

b) R. M. S, lo hizo al estar en contacto con la jeringa (por transferencia de calor).

c) R. M. S, en el transcurso en el que la jeringa tuvo contacto con los dos depsitos de agua, el agua cambi su temperatura.

d) R. M. Del agua caliente.

e) R. M. S, cualquier cambio de energa en el sistema hace que el mbolo de la jeringa se mueva.

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1. R. M. El microondas transforma la energa elctrica (de la toma de corriente) en energa calorfica (la comida que se calienta).

2. R. M. Cuando tomas una pluma para escribir, sta gana calor porque le cedes calor con tu mano.

3. R. M. Poner a secar la ropa, comer, hacer ejercicio, al utilizar un taladro, al calentar agua, al encender el motor del auto y una fogata.

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Evaluacin

1. a) No, ya que el vaco no est contemplado en el modelo de Aristteles.

2. La energa cintica en promedio de las partculas en el recipiente caliente es mayor de las que estn fras.

Pregunta 1:

Volumen Masa Densidad

Costal de azcar 0.03 m3 50 kg 1 610 kg/m3

Bloque de hielo 16 cm3 11.8 g 0.73 g/cm3

Costal de arena 156 cm3 1.7 kg 10 897.43 kg/m3

Bolsa de sal 1 366.45 cm3 2.2 kg 1.61 g/cm3

Aceite de cocina 68 L 62.5 kg 920 kg/m3

Botella de mercurio 35.29 mL 0.48 kg 13.6 g/mL

Lingote de cobre 2 979.91 cm3 26.7 kg 8.96 g/cm3

Pregunta 2: Porque el otro 25% de nuestro cuerpo es menos denso que el agua.

3. Al aumentar la temperatura del agua, aumenta la energa cintica.

4. R. M. La separacin entre partculas y la velocidad en que se mueven. En un gas la distancia entre sus partculas es mayor y tambin es mayor su velocidad; en un lquido, la distancia entre sus partculas es menor y disminuye su velocidad. Y en el slido es pequea la distancia de sus partculas y su velocidad es menor.

5. R. M. Sabina tiene razn porque la temperatura de equilibrio debe ser un promedio de ambas temperaturas.

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