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CienciasEducación Primaria

Textos Básicos Alternativos

PROGRAMA DEMOCRÁTICO DE EDUCACIÓN Y CULTURA

PARA EL ESTADO DE MICHOACÁN

LA BUENA EDUCACIÓN PARA EL BUEN VIVIRRestituyendo la soberanía cultural y educativa

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Libro de Texto Básico

Los Textos Básicos Alternativos, son una herramienta de trabajo elaborada por maestros michoacanos, para

fortalecer la acción pedagógica, donde se forjan los perfiles de los seres humanos y se cultivan sus juicios: político, moral-politécnico, estético e intelectivo para una práctica socio-comunitaria culta y en una senda de liberación. Son materiales de consulta para quienes constituidos en sujetos cognoscentes colectivos, acuden

tramos del cuerpo del conocimiento humano, como referentes teóricos, filosóficos y/o metodológicos para el desarrollo de los procesos investigativos áulicos, escolares y comunitarios. Estos materiales no son con fines de lucro, de tal suerte que atenidos al principio de conocimiento libre, han sido compilados los textos aquí

impresos, para el noble fin de la Buena Educación para el Buen vivir.

Michoacán, México, Primer edición estatal: Agosto de 2014.

Michoacán, México, Segunda edición estatal: Agosto de 2015.

Michoacán, México, Tercera edición estatal: Agosto de 2017.

Programa Democrático de Educación y Cultura para el Estado de Michoacán (PDECEM).

Comité Ejecutivo de la Sección XVIII del SNTE.

Oficinas Sindicales: Libramiento Sur 5400, Morelia, Michoacán.

Coordinación de la edición: Comisión de Gestión Educativa.

Diseño de pintura de la portada: Santiago Esteban Sánchez Quiroz.

En la construcción de la Propuesta Alternativa, se reconoce la participación de Colectivos Pedagógicos de la Secciones Democráticas del País, artistas, intelectuales, investigadores y militantes de organizaciones socia-les, comprometidos con la humanidad, con los derechos del pueblo, con la escuela pública y la lucha por la soberanía nacional y popular de nuestro México.

La publicación busca apegarse a las grandes definiciones que hemos adoptado a lo largo de más de cuatro décadas. Proceso en el cual definimos la defensa irrestricta de la escuela pública gratuita; la lucha por una educación integral, popular, humanista y científica; e inscribirnos en la lucha por un México con soberanía democrática y justicia social; por una buena educación y un SNTE democrático. Nuestros procesos de lucha siempre se han acompañado de la reflexión y debate de las ideas, la toma de posturas, la objeción fundamen-tada y la elaboración colectiva de propuestas autónomas. En ese marco, nuestros Cursos-Taller del Educador Popular y la sesiones de los Congresos de Educación y Cultura, son elementos nodales de la propuesta.

Llamamos a todos los Colectivos Pedagógicos a continuar la auto observación y la sistematización de la prác-tica docente, escolar y comunitaria, proceso con el cual renovamos la escuela pública y continuamos nuestra formación y construcción como educadores populares.

alternativo que los maestros de México y en particular de Michoacán construimos desde hace más de 20 años, con el apoyo de múltiples colectivos de investigadores y artistas. Este modelo de educación popular

tivos, desde el nivel preescolar hasta secundaria; con

cesos colectivos de crítica, reflexión, argumentación, sistematización, elaboración socialización y puesta

gramas: (Centros para el Desarrollo de la Creatividad, la Cultura, el Arte y el Deporte CDCCAD, Desarrollo Lingüístico Integral DLI, Escuelas Integrales de Educación Básica EIEB, Colectivos Pedagógicos CP, Colectivo de Sistematización y en miles de Escuelas de Educación Básica) y respaldado desde foros, asambleas, Plenos, Talleres del Educador Popular, seminarios y congresos populares de educación y cultura.

El PDECEM, es el proyecto de los trabajadores frente

educación gratuita, legalizando cuotas escolares, con

eventuales y empobreciendo al extremo programas de estudio y libros de texto. La reforma educativa, impone: a) la hipoteca de las escuelas (escuelas al CIEN); b) condiciona el ingreso, la promoción y la permanencia en el ejercicio docente a una prueba punitiva; c) impone un nuevo recorte a la carga horaria en educación secundaria y la desaparición de modalidades y subsistemas educativos; d) En el 2016 anunciaron

Oficial de la Federación en el 2017 los nuevos pro

en el 2018.

Las reformas curriculares de la SEP son modelos edu

toria, de sus derechos humanos, sin identidad y con pobre desarrollo cultural, sociedad que calle, obedezca, no proteste, acepte salarios miserables y malos

científico y de todo principio o creencia política y/o

fiere a una mejor educación, sino a la instrucción en “competencias”, acientífica. Suprime la tradicional

instrucción empirista-azarosa, que induce a buscar

información en internet. Establece como fin, la for

teoría de la complejidad de Edgar Morín cuya tesis principal es la indeterminación, la incerteza y en con

de la humanidad caminar con certezas.

Ese modelo de educación busca que la población mexicana: a) no cuente con herramientas intelectuales suficientes para entender como en la prolongada crisis

sus riquezas de forma escandalosa empobreciendo al extremo a los pueblos; b) acepte las reformas estruc

el trabajo, el salario y las energías; c) No proteste ante la privatización de sectores estratégicos e indispensa

eléctrico, de telecomunicaciones, financiero, de salud y educación.

Nos planteamos que la educación que imparta el Es

pretar y transformar la realidad ha de descansar en la apropiación, dominio y manejo ético de las ciencias, las humanidades y las artes. La evaluación desde la

grados de interpretación y comprensión del funciona

sus procesos y sus efectos, no puede ser externa a los actores del proceso educativo; debe propiciar perso

procesual, continua, contextual y formativa. Debe cubrir el desarrollo cognitivo y lingüístico, habilidades y actitudes adquiridas, articulando el diseño completo desde el Modelo Social, Educativo, Pedagógico y

perfiles humanos y pedagógicos.

El Modelo alternativo proyecta un México soberano para el buen vivir, la felicidad y la justicia. Forma niños y jóvenes con pleno desarrollo humano en su ser, pensar, hacer, sentir y decidir, cultos, de pensamiento libre, de acción colectiva, de compromiso patriótico y ética en favor de los derechos humanos y de la vida;

Desde el PDECEM nos asumimos parte de un movimiento pedagógico mexicano, latinoamericano y

la teoría educativa rescatando lo mas noble y avanzado de la educación popular y la dialéctica materialista.

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fortalecer la acción pedagógica, donde se forjan los perfiles de los seres humanos y se cultivan sus juicios: político, moral-politécnico, estético e intelectivo para una práctica socio-comunitaria culta y en una senda de

tramos del cuerpo del conocimiento humano, como referentes teóricos, filosóficos y/o metodológicos para el desarrollo de los procesos investigativos áulicos, escolares y comunitarios. Estos materiales no son con fines

impresos, para el noble fin de la Buena Educación para el Buen vivir.

Michoacán, México, Primer edición estatal: Agosto de 2014.

Michoacán, México, Segunda edición estatal: Agosto de 2015.

Michoacán, México, Tercera edición estatal: Agosto de 2017.

Comité Ejecutivo de la Sección XVIII del SNTE.

Oficinas Sindicales: Libramiento Sur 5400, Morelia, Michoacán.

Coordinación de la edición: Comisión de Gestión Educativa.

Diseño de pintura de la portada: Santiago Esteban Sánchez Quiroz.

En la construcción de la Propuesta Alternativa, se reconoce la participación de Colectivos Pedagógicos de la Secciones Democráticas del País, artistas, intelectuales, investigadores y militantes de organizaciones sociales, comprometidos con la humanidad, con los derechos del pueblo, con la escuela pública y la lucha por la soberanía nacional y popular de nuestro México.

La publicación busca apegarse a las grandes definiciones que hemos adoptado a lo largo de más de cuatro décadas. Proceso en el cual definimos la defensa irrestricta de la escuela pública gratuita; la lucha por una educación integral, popular, humanista y científica; e inscribirnos en la lucha por un México con soberanía democrática y justicia social; por una buena educación y un SNTE democrático. Nuestros procesos de lucha siempre se han acompañado de la reflexión y debate de las ideas, la toma de posturas, la objeción fundamentada y la elaboración colectiva de propuestas autónomas. En ese marco, nuestros Cursos-Taller del Educador Popular y la sesiones de los Congresos de Educación y Cultura, son elementos nodales de la propuesta.

Llamamos a todos los Colectivos Pedagógicos a continuar la auto observación y la sistematización de la práctica docente, escolar y comunitaria, proceso con el cual renovamos la escuela pública y continuamos nuestra formación y construcción como educadores populares.

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Prólogo 2017

Los Libros de Texto Básicos, son parte del programa alternativo que los maestros de México y en particu-lar de Michoacán construimos desde hace más de 20 años, con el apoyo de múltiples colectivos de investi-gadores y artistas. Este modelo de educación popular cuenta con planes, programas, libros de texto alterna-tivos, desde el nivel preescolar hasta secundaria; con paquetes de recursos didácticos, construidos en pro-cesos colectivos de crítica, reflexión, argumentación, sistematización, elaboración socialización y puesta en práctica, en formas parcial e integral desde los pro-gramas: (Centros para el Desarrollo de la Creatividad, la Cultura, el Arte y el Deporte CDCCAD, Desarrollo Lingüístico Integral DLI, Escuelas Integrales de Edu-cación Básica EIEB, Colectivos Pedagógicos CP, Co-lectivo de Sistematización y en miles de Escuelas de Educación Básica) y respaldado desde foros, asam-bleas, Plenos, Talleres del Educador Popular, semi-narios y congresos populares de educación y cultura.

El PDECEM, es el proyecto de los trabajadores frente al modelo de educación neoliberal que pretende ex-tinguir la escuela pública, negando el derecho a una educación gratuita, legalizando cuotas escolares, con-virtiendo a todos los trabajadores de la educación en eventuales y empobreciendo al extremo programas de estudio y libros de texto. La reforma educativa, impo-ne: a) la hipoteca de las escuelas (escuelas al CIEN); b) condiciona el ingreso, la promoción y la perma-nencia en el ejercicio docente a una prueba punitiva; c) impone un nuevo recorte a la carga horaria en edu-cación secundaria y la desaparición de modalidades y subsistemas educativos; d) En el 2016 anunciaron un nuevo Modelo educativo, publicado en el Diario Oficial de la Federación en el 2017 los nuevos pro-gramas de estudio, los cuales intentaran implementar en el 2018.

Las reformas curriculares de la SEP son modelos edu-cativos de la ignorancia, para formar una sociedad en muchos sentidos analfabeta, desconocedora de su his-toria, de sus derechos humanos, sin identidad y con pobre desarrollo cultural, sociedad que calle, obedez-ca, no proteste, acepte salarios miserables y malos gobiernos. Promueve la llamada “inteligencia emo-cional”, negando la posibilidad de un conocimiento científico y de todo principio o creencia política y/o social. Su llamada educación de “calidad” no se re-fiere a una mejor educación, sino a la instrucción en “competencias”, acientífica. Suprime la tradicional educación “bancaria”, mecánico-memorística, por la instrucción empirista-azarosa, que induce a buscar

información en internet. Establece como fin, la for-mación de “capital humano”, Tiene como sustento la teoría de la complejidad de Edgar Morín cuya tesis principal es la indeterminación, la incerteza y en con-secuencia el creacionismo. Plantea como un “error” de la humanidad caminar con certezas.

Ese modelo de educación busca que la población mexicana: a) no cuente con herramientas intelectuales suficientes para entender como en la prolongada crisis económica mundial, unos cuantos han multiplicado sus riquezas de forma escandalosa empobreciendo al extremo a los pueblos; b) acepte las reformas estruc-turales que cancelan los derechos humanos más ele-mentales como el agua, el territorio, la alimentación, el trabajo, el salario y las energías; c) No proteste ante la privatización de sectores estratégicos e indispensa-bles para el desarrollo nacional como el petrolero, el eléctrico, de telecomunicaciones, financiero, de salud y educación.

Nos planteamos que la educación que imparta el Es-tado debe tender a la formación de ciudadanos cons-cientes. Dicha facultad humana de entender, inter-pretar y transformar la realidad ha de descansar en la apropiación, dominio y manejo ético de las ciencias, las humanidades y las artes. La evaluación desde la educación popular es el acto de reconocer socialmen-te los avances en los distintos niveles del pensar, los grados de interpretación y comprensión del funciona-miento de los múltiples fenómenos, de sus causas, de sus procesos y sus efectos, no puede ser externa a los actores del proceso educativo; debe propiciar perso-nas con un sentido común culto con criterio propio, reconocer los avances en la consciencia, ha de ser procesual, continua, contextual y formativa. Debe cu-brir el desarrollo cognitivo y lingüístico, habilidades y actitudes adquiridas, articulando el diseño comple-to desde el Modelo Social, Educativo, Pedagógico y Didáctico, así como las planeaciones comunitaria, de perfiles humanos y pedagógicos.

El Modelo alternativo proyecta un México soberano para el buen vivir, la felicidad y la justicia. Forma ni-ños y jóvenes con pleno desarrollo humano en su ser, pensar, hacer, sentir y decidir, cultos, de pensamiento libre, de acción colectiva, de compromiso patriótico y ética en favor de los derechos humanos y de la vida; ellos no son ni capital humano, ni máquinas vivientes. Desde el PDECEM nos asumimos parte de un mo-vimiento pedagógico mexicano, latinoamericano y mundial, que busca trascender enfoques anteriores de la teoría educativa rescatando lo mas noble y avanza-do de la educación popular y la dialéctica materialista.

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PRÓLOGO 2014

El hombre debe pensar dialécticamente porque la realidad objetiva es dialéctica, existe en constante movi-miento y transformación. La realidad es cognoscible pero el conocimiento que de ella tiene el ser humano está determinada por su horizonte histórico, por sus necesidades concretas y por su grado de desarrollo. El cuerpo del conocimiento humano es una totalidad finita pero inabarcable. El hombre la descompone en totalidades particulares según los objetivos de su práctica.

La ciencia, en uno de sus sentidos más amplios, consiste en un conjunto de conocimientos sistemáticos. Es un método de acercamiento sucesivo, un camino para llegar a la causa y a la esencia de los fenómenos, un medio de descubrir cómo funcionan las relaciones, los contrarios, sus contradicciones, sus articulaciones. El hombre se apropia del mundo en la medida que lo comprende por medio de la abstracción, y al apropiarse de él, lo transforma, transformándose a la vez a sí mismo.

Transitar de lo abstracto a lo concreto y de lo concreto a lo abstracto constituye la esencia del método, lo con-creto en la realidad es lo abstracto en el pensamiento. Lo concreto real es siempre una totalidad, lo abstracto es lo concreto mental. Es abstracto por su forma subjetiva, por ser una representación mental. Abstraer es separar una parte o una propiedad de un todo. La estrecha relación entre teoría y práctica científica. La ciencia como algo existente y completo es la cosa más objetiva que puede conocer el hombre. Pero, la ciencia en su reha-cerse, la ciencia como un fin que debe ser perseguido, es algo tan subjetivo y condicionado psicológicamente como cualquier otro.

Las ciencias naturales estudian a los seres vivos y su hábitat, es decir, la naturaleza, comprendida por la biósfera (seres vivos: vegetales y animales); la tierra o tropósfera; el agua o hidrósfera; y la parte gaseosa o atmósfera. Se dividen en ciencias de la naturaleza, ciencias físico-naturales y ciencias experimentales, las cuales utilizan el método científico conocido como método experimental. Estudian los aspectos físicos, y no los aspectos humanos del mundo. Se distinguen de las ciencias sociales o ciencias humanas porque abordan problemas epistemológicos diferentes). Se apoyan en el razonamiento lógico y el aparato metodológico de las ciencias formales, especialmente de la matemática y la lógica, cuya relación con la realidad de la naturaleza es indirecta.

En el dominio del conocimiento y el compromiso de apropiarnos de todo el desarrollo histórico del pueblo, apremia repensar el sentido científico de nuestro trabajo pedagógico, atendiendo a los criterios científicos que se derivan de la dialéctica de la naturaleza, como son: 1. La objetividad, es decir, el reconocimiento de la rea-lidad fuera de nuestro pensamiento; 2. La causalidad, basado en el principio de la historicidad, para conocer las cosas desde sus procesos de transformación; 3. El conocimiento de los procesos lógicos del razonamiento para el desarrollo del conocimiento científico, es decir, la lógica; 4. La experimentación, como ejercicio de las ciencias vivas para el entendimiento de los fenómenos naturales y sociales; 5. La previsión científica como fin último de la ciencia que permite a los sujetos prever el futuro y disponerse a transformarlo.

Los Ejes Temáticos son: Fundamentos y procedimientos de la investigación científica; El universo y la huma-nidad; Seres vivos; Responsabilidad con el medio ambiente; Alimentación sana y salud integral; Observación y reflexión sobre la naturaleza; y Aplicación de la ciencia y la tecnología en los procesos productivos econó-micos y culturales.

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PRÓLOGO GENERAL

Los Libros de Textos Básicos Alternativos

El libro de texto representa en nuestro proyecto educativo una herramienta didáctica de singular importancia, pues se compilan textos referidos a los contenidos u objetos de estudio; se trata de brindar elementos teóricos básicos que le sirven al educando. Cumple también una función coordinadora que permite sistematizar todos los procesos educativos que el alumno va desarrollando en la escuela.

Reconociendo estas funciones del libro de texto, los trabajadores democráticos del país nos autorizamos y asumimos el compromiso de elaborar nuestros propios libros de texto que respondan didáctica y pedagógi-camente a nuestro Programa Democrático de Educación y Cultura para el Estado de Michoacán (PDECEM).

Los maestros democráticos hemos decidido apropiarnos de nuestra materia de trabajo. Editamos, por varios años para el Programa de desarrollo lingüístico de Lectoescritura, nuestro propio libro de texto. Elaboramos el libro Nuestra historia como materiales alternativos para enfrentar el modelo de educación neoliberal que distorsiona la enseñanza de la Historia.

CIENCIASEl presente texto que contiene una reseña histórica ilustrativa de la concepción y avance de la ciencia, así como la caracterización de las distintas ramas, fue recu-perado de los escritos de F. Engels.

DATOS HISTÓRICOSLa moderna ciencia de la naturaleza, la única de la que podemos hablar en cuanto ciencia, en contraste con las geniales intuiciones de los griegos y las investiga-ciones esporádicas e incoherentes de los árabes, data de aquella formidable época en que el feudalismo se viene a tierra bajo los embates de la burguesía, fondo de la lucha entre los vecinos de las ciudades y la nobleza feudal. Se divisan los cam-pesinos sublevados y, tras ellos, los comienzos revolucionarios del proletariado moderno, ya con la bandera roja en la mano y el comunismo en los labios. De la época que hizo surgir en Europa las grandes monarquías, abatió la dictadura espiritual del Papa, hizo brotar de nuevo como por encanto, la antigüedad griega y con ella, el más alto florecimiento artístico de los tiempos modernos, derribó las fronteras del viejo orbe y descubrió, realmente, por primera vez la Tierra.

Fué la más grande revolución hasta entonces conocida por la Tierra. También la ciencia de la naturaleza unió sus destinos a ella, se mostró revolucionaria hasta el tuétano, se desarrolló paralelamente con la naciente filo-sofía moderna de los grandes italianos y dio sus mártires a las hogueras de la Inquisición y a las cárceles. Es significativo que en la persecución contra sus progresos rivalizacen protestantes y católicos. Si unos quemaron a Servet, otros mandaron a la hoguera a Giordano Bruno. Era una época que requería titanes y supo engen-drarlos, titanes en cuanto a sabiduría, espíritu y carácter; la época que los franceses llamaron certeramente el Renacimiento y a la que la Europa protestante, con limitación unilateral, dio el nombre de Reforma.

También la ciencia de la naturaleza emitió por aquel entonces su declaración de independencia, aunque ésta no se produjera al inicio, del mismo modo que Lutero no fue el primer protestante. Lo que en el campo religioso significó la quema de las bulas por Lutero, fue lo que en la ciencia de la naturaleza vino a significar la gran obra de Copérnico, en la que éste, hombre en verdad tímido, al cabo de treinta y seis años de titubeos y ya en el lecho de muerte, arrojó el guante a la superstición eclesiástica. A partir de entonces, la investigación de la naturaleza quedó esencialmente emancipada de la religión, aunque este proceso sigue perfilándose todavía hoy en sus detalles, y son muchas las cabezas en que aún no se ha terminado. Pero el desarrollo de la ciencia comenzó con paso de gigante a partir de entonces, redoblando su marcha en proporción del cuadrado con respecto a la distancia en el tiempo, refiriéndonos a su punto de partida, como si quisiera hacer ver al mundo que en el movimiento de la más alta floración de la materia orgánica, que es el espíritu del hombre, rige la ley inversa que la materia inorgánica.

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El primer período de la ciencia moderna de la naturaleza termina en el campo de lo inorgánico con Newton. Es el período en que la ciencia llega a dominar toda la materia dada, en la que logra grandes realizaciones en los campos de la Matemática, la Mecánica y la Astronomía, sobre todo gracias a Képler y Galileo, las conclu-siones de cuyas doctrinas sacará Newton. En cambio, el campo de lo orgánico no salió de los primeros rudi-mentos. No se conocían aún las investigaciones de las formas de vida históricamente superpuestas y que iban desplazándose unas a otras, ni la de las correspondientes condiciones cambiantes de vida, la Paleontología y la Geología. No se consideraba todavía a la naturaleza, en general, como algo sujeto a desarrollo histórico y que tiene su historia en el tiempo; sólo se tomaba en consideración la extensión en el espacio; las diferentes formas se agrupaban únicamente las unas junto a las otras, pero no unas tras otras; la historia natural regía para todos los tiempos, como las órbitas elípticas de los planetas. Faltaban los dos primeros fundamentos sobre que pudiera hacerse descansar cualquier investigación un poco detallada de las formas orgánicas, a saber: la Química y el conocimiento de la estructura orgánica esencial, de la célula. La ciencia de la naturaleza, en sus comienzos revolucionaria, tenía ante sí una naturaleza totalmente conservadora, en la que todo seguía siendo hoy tal y como había sido en los comienzos del mundo y en la que todo permanecería igual hasta la consuma-ción de los siglos.

Es significativo que esta concepción conservadora de la naturaleza, tanto en lo inorgánico como en lo or-gánico. Astronomía, Paleontología, Fisiología vegetal, Mecánica, Física, Mineralogía, Fisiología ani-mal, Terapéutica, Matemática, Química, Geología, Anatomía, Diagnosis, Primera brecha: Kant y Laplace. Segunda: Geología y paleontología (Lyell, evolución lenta). Tercera: Química orgánica, elaboración de los cuerpos orgánicos y prueba de la validez de las leyes químicas para los cuerpos vivos. Cuarta: Teoría mecánica del calor, Grove. Quinta: Darwin, Lamarck, célula, etc. (Cuvier y Agassiz). Sexta: el elemento comparativo en Anatomía, Climatología (isotermos), Geografía animal y vegetal (viajes y expediciones científicos desde mediados del siglo XVIII) y Geografía física en general (Humboldt), reunión y ordenación de materiales. Morfología (embriología, Baer).

La vieja teología se ha ido al diablo, existiendo ahora la certeza de que la materia, en su ciclo eterno, se mueve con sujeción a leyes que, al llegar a una determinada fase -unas veces aquí y otras allá- producen necesariamente, en los seres orgánicos, el espíritu pensante.

La existencia normal de los animales, dada en las condiciones simul-táneas en las que viven y a las que se adaptan: las del hombre, a partir del momento en que se diferencia del animal en sentido estricto, no se han presentado todavía con anterioridad y será el desarrollo histó-rico futuro el que se encargue de plasmarlas. El hombre es el único animal capaz de sustraerse con su trabajo al estado puramente animal; su estado normal es el estado que él mismo se crea, con arreglo a su conciencia.

RAMAS DE LAS CIENCIA

Es importante estudiar el desarrollo sucesivo de las distintas ramas de la ciencia de la naturaleza. Primeramen-te, la astronomía, cuyo conocimiento era ya absolutamente necesario para los pueblos pastores y agricultores, aunque sólo fuese por el cambio de las estaciones. La astronomía sólo puede desarrollarse con ayuda de la matemática. Por tanto, hubo que abordar también ésta. Enseguida, al llegar a una cierta fase de la agricultura, en ciertas regiones (elevación del agua para el riego, en Egipto), y sobre todo con la aparición de las ciudades, con las grandes construcciones y con el desarrollo de la industria, la mecánica, que pronto se hace necesaria igualmente para la navegación y la guerra. También, ella necesita de la ayuda de la matemática e impulsa, así, su desarrollo. Vemos, pues, que ya desde el primer momento se hallaron el nacimiento y el desarrollo de las ciencias condicionados por la producción.

Durante la antigüedad, la investigación científica, en el sentido estricto de la palabra, quedó limitada a estos tres campos, y, además, como investigación exacta y sistemática, solamente en el período postclásico (los alejandrinos, Arquímedes, etc.). En materia de física y química, que apenas si se separaban todavía en las cabezas de las gentes de aquel tiempo (teoría de los elementos, ausencia de toda idea del elemento químico), de botánica, zoología, anatomía humana y animal, no podía hacerse, por entonces, otra cosa que coleccionar hechos y ordenarlos del modo más sistemático posible.

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La Fisiología, en cuanto se alejaba de los fenómenos más tangibles tales como, por ejemplo, la digestión y la excreción, procedía por tanteos, como necesariamente tenía que suceder, mientras no se llegase a conocer siquiera la circulación. Al final de este período, aparece la química bajo la forma de la alquimia.Y cuando, tras la tenebrosa noche de la Edad Media, renacen de pronto las ciencias, con fuerza insospechada y con la celeridad del milagro, es una vez más la producción la que lo provoca. En primer lugar, desde las Cru-zadas se había desarrollado en enormes proporciones la industria, sacando a luz una gran cantidad de nuevos hechos mecánicos (en la industria textil, la relojería y la molinería), químicos (en la tintorería, la metalurgia y la destilación de alcohol) y físicos (en la fabricación de lentes), hechos que, no sólo suministraban un material inmenso de observación, sino que, además, aportaban por sí mismos medios de experimentación muy distintos de los empleados hasta entonces y hacían posible la construcción de nuevos instrumentos; podría afirmarse que es ahora cuando comienza la ciencia experimental verdaderamente sistemática. En segundo lugar, ahora se desarrolla como un conjunto coherente toda la Europa occidental y central, incluyendo a Polonia, aunque siguiera figurando a la cabeza Italia, gracias a su añeja civilización. En tercer lugar, los descubrimientos geo-gráficos emprendidos exclusivamente con un fin de lucro y, por tanto, en última instancia, al servicio de la pro-ducción pusieron de manifiesto un material inmenso, hasta entonces inasequible, en el campo meteorológico, zoológico, botánico y fisiológico (humano). En cuarto lugar, existía la imprenta. Ahora, si prescindimos de la Matemática, la Astronomía y la Mecánica, que ya existían, vemos que la física se emancipa definitivamente de la química (Torricelli y Galileo, el primero de los cuales, acuciado por la nece-sidad de construir obras hidráulicas, estudió por primera vez el movimiento de los líquidos, véase Clerk Maxwell). Boyle estabilizó la Química como ciencia y Harvey, al descubrir la circulación de la sangre, la Fisiología (la humana y, en relación con ella, la animal). La Zoología y la Botánica siguieron siendo, por el momento, cien-cias coleccionadoras hasta que apareció la Paleontología Cuvier y hasta que vinieron, poco después, el descu-brimiento de la célula y el desarrollo de la Química orgánica. Esto hizo posible la Morfología y la Fisiología comparadas, y a partir de entonces ambas, la Zoología y la Botánica, se convirtieron en verdaderas ciencias. A fines del siglo pasado (XVIII) fue fundada la Geología y, recientemente, la mal llamada Antropología, que facilita el tránsito de la Morfología y la Fisiología del hombre y de sus razas al estudio de la Historia. Hay que seguir estudiando y desarrollando esto en detalle”.

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ÍNDICE

PÁGINACréditos 2Prólogo 3Índice 8Procedimiento metodológico de ciencias 11Eje articulante 12Unidad 1 13Palabras clave y conceptos 14Diferencia entre problema y objeto de estudio 15Las ciencias que estudian la naturaleza y su lógica 16La Tierra, el astro en que vivimos 17El Sistema Solar 19Los planetas y satélites 20Composición del Sistema Solar, planetas, satélites naturales 22La Vía Láctea 23Las constelaciones 24Experimento: Las constelaciones 26La Luna 27El Sol 28Las estrellas 29Luz de las estrellas 31Tiempos en el Cosmos 32Leyes de Newton 33Propiedades de la materia 35Experimento: Disolución de azúcar en agua 36Propiedades de la materia 37Experimento: Fusión de cubitos de hielo 39Experimento: Mezclar vinagre con bicarbonato 39Propiedades de la materia 40Experimento: Densidad y volumen 42Experimento: El papel no se moja 42Propiedades de la materia 43Experimento: Cambios físicos y cambios químicos 44Experimento: Oxidación de un clavo de hierro 44Combinación de alimentos 45Asociaciones neutras 46Importancia de la alimentación sana y completa 47Cómo conocemos el valor nutritivo de los alimentos 48Alimentación en la escuela 49Valor nutritivo de los alimentos 50Vitaminas y minerales 51Cultura del consumo del agua 52La biodiversidad 54Los alimentos como fuente de energía 57Unidad 2 58Palabras clave y conceptos 59Las variables 60

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PÁGINARelación materia - energía 61Formación del Universo 62Animales vertebrados 63Vertebrados de sangre caliente: mamíferos y aves 64Vertebrados de sangre fría: los reptiles 65Vertebrados de sangre fría: los anfibios 66Vertebrados de sangre fría: los peces 67Experimento: Vertebrados o invertebrados 68Experimento: Vertebrados ¿de sangre fría o caliente? 68Recursos naturales 69Prácticas de conservación de alimentos 70Ingestión de frutas y verduras 71Carbón mineral 72Técnicas agropecuarias 73Unidad 3 74Palabras clave y conceptos 75Cuerpo del saber humano: la ciencia 76Las Eras Geológicas 77Materiales homogéneos y hetereogéneos 81Experimento: Mezclas homogéneas y heterogéneas 82Tipos de plantas y su clasificación 83Recursos renovables 84Recursos no renovables 85Recursos naturales y energéticos en México 86Salud, dieta, ejercicio y sueño 87Elementos indispensables para el sistema inmunológico 88Causas de las enfermedades 89Energía hidroeléctrica 90El agua (plantas termoeléctricas) 94Experimento: Pila eléctrica con un limón 96El sector eléctrico mexicano 97Ondas luminosas y sonoras 98El suelo: los minerales 99El suelo como hábitat para los microorganismos 101Unidad 4 103Palabras clave y conceptos 104El cuerpo del saber humanos: teoría científica 105Cómo instalar un laboratorio escolar 106Estructura del átomo y la molécula 107Experimento: ¿Las moléculas del agua se mueven? 109Vida de las plantas 110Experimento: Absorción de gases en las plantas 111Plantas acuáticas 112Ecosistemas terrestres 113Influencia de la actividad humana en los ecosistemas terrestres 118Ecosistemas acuáticos 119

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Experimento: Ecosistema acuático 121Influencia de la actividad humana en los ecosistemas acuáticos 122Nosología de las enfermedades 123Las principales regiones naturales de nuestro país y sus ecosistemas 125Plantas medicinales 128Unidad 5 129Palabras clave y conceptos 130Investigación de campo 131Fenómenos físicos: causalidad, calor, movimiento, ciclo del agua y eclipses 135Experimento: Tornado en casa 136Fenómenos físicos: causalidad, calor, movimiento, ciclo del agua y eclipses 137Experimento: Movimiento por impulso 139La Luna 140Las fases de la Luna 141Fenómenos naturales 142Contaminación de las aguas y su impacto en los seres vivos 143Experimento: Contaminación 144Destrucción de ecosistemas 145La contaminación 147Experimento: Descomposición de la basura 148Nuestro cuerpo 149Esqueleto humano 151Las funciones de los huesos 153Principales huesos 154¿Cómo es un hueso por dentro? 156Las articulaciones 157Cajas protectoras y columna vertebral 159Los ciclos biogeoquímicos 160Los fósiles y su aporte en el conocimiento del origen de la vida 162Formas de purificar el agua 163Macro y microorganismos del suelo 167Experimento: Criaderos de mosquitos 169Unidad 6 170Palabras clave y conceptos 171El instrumento: las técnicas y la contrastación (la recolección de datos) 172La rotación de la Tierra 173El día y la noche 175Movimiento de traslación 176Experimento: Una vuelta graciosa 177Microorganismos del suelo 178Soberanía de la flora nacional 179Soberanía de la fauna nacional 180Características del municipio 181El petróleo 182Extracción del petróleo 183El petróleo mexicano 184Recursos energéticos del país: el gas natural 185

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ÍNDICE

PÁGINALos músculos 188Reproducción vegetal 191Reproducción asexual vegetal 192Reproducción sexual vegetal 193La materia orgánica 194El barro, la cal y el cemento en la construcción de viviendas 195Unidad 7 196Palabras clave y conceptos 197El instrumento: las técnicas y la contrastación (las fichas) 198Energía de las estrellas 199El origen de las estrellas 201Asteroides, cometas y polvo cósmico 202Energía eólica y solar 203Experimento: Horno solar 204Energía eólica y solar 205Experimento: Panel solar 207Energía eólica y solar 208El agua en la agricultura 211Manejo de una dieta equilibrada 212Consecuencias de una mala alimentación 214Reproducción de los animales 215El aire del suelo 216Unidad 8 217Palabras clave y conceptos 218El instrumento: las técnicas y la contrastación (el paso de la información a tarjetas) 219Duración del día y la noche 220Las estaciones del año 221Experimento: Movimiento orbital 223Los puntos cardinales 224Experimento: La brújula 226Eclipses de Luna 227Eclipses de Sol 228Experimento: Eclipse lunar 229Calentador solar de agua y deshidratador de frutas 230Contaminación del agua y su impacto en los seres vivos 234Experimento: Contaminación hídrica 234Contaminantes del agua y medios para evitar sus daños 235Alternativas para la conservación de los ecosistemas 236El huerto familiar 237Sentido de la vista 239Experimento: Fabricar un telescopio 244Experimento: Microscopio casero 244El sentido del oído 245Primeros auxilios 247La reproducción de los animales 248Reproducción de las plantas 249Ondas luminosas y sonoras 250

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EJE ARTICULANTE:

VALIDACIÓN DEL OBJETO DE ESTUDIO:

¿Desde cuándo?

¿Desde dónde?

¿Cómo estudiarlo?

¿Cuáles aspectos?

ACONTECIMIENTO CIENTÍFICO RECIENTE: ¿Qué sucedió? ¿Qué hechos le antecedieron? ¿Qué hechos ocurrie-ron de forma simultánea? ¿Dónde sucedió? ¿Qué condiciones tiene ese medio que favorezcan o dificulten el fenómeno en comento? ¿Qué consecuencias tuvo? ¿Qué objeto de estudio nos planteamos?

POSICIONAMIENTO ANTE EL OBJETO DE ESTUDIO: ¿Para qué?

CUERPO DEL CONOCIMIENTO HUMANO (Las explicaciones de la humanidad, como conocimientos comprobables y válidos) ¿Cuáles explicaciones tienen mayor sustento, son más convincentes, más comprobables o cuentan con mayores evidencias de prueba?

MÉTODO: LAS PARTES, SIGNIFICADO, CONCATENACIONES, SUPEDITACIONES, CONTRARIOS, CONTRADICCIONES, TENDENCIAS, CAUSAS.

MÉTODO: Construcción de inferencias yconclusiones; comprobaciones, evidencias

Relación con los condicionantes naturales del hecho

¿Por qué pasa?

¿Cómo se produce?

¿Qué fenómenos naturales tienen influencia?

¿Qué reacciones provoca?

MÉTODO: LO QUE APRENDÍ Y SUS APLICACIO-NES EN MODELOS Y EN PROYECTOS CON UNA NUEVA RACIONALIDAD.

¿Qué fuentes de información consulté? ¿Qué fuentes son comprobables y cuáles no?

Conceptos, categorías, principios y leyes.

¿Qué explicaciones tiene la comunidad?

¿Qué explicaciones busco desde la planeación?

¿Qué afirmaciones o negaciones tengo a nivel de hipótesis?

1.

CIENCIASUNIDAD

2.

3.

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LA ALIMENTACIÓN EN MÉXICO

.

.

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Palabras clave y conceptosUNIDAD 1

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: FUNDAMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

PALABRAS CLAVE: CIENCIA, NATURALEZA, INVESTIGACIÓN, RAZONAMIENTO LÓGICO.CONCEPTO: Ciencia. Es el conjunto de conocimientos estructurados sis-temáticamente.

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: UNIVERSO Y HUMANIDAD

PALABRAS CLAVE: TIERRA, SOL, CIELO, UNIVERSO. CONCEPTO: Universo: El universo es la totalidad del espacio y del tiem-po, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan.

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: SERES VIVOS PALABRAS CLAVE: CONCEPTO:

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: RESPONSABILIDAD CON EL MEDIO AMBIANTE

PALABRAS CLAVE: CONCEPTO:

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: ALIMENTACIÓN SANA Y SALUD INTEGRAL

PALABRAS CLAVE: ALIMENTACIÓN, NUTRICIÓN, DESARROLLO. CONCEPTO: Nutrición. La nutrición es principalmente el aprovecha-miento de los nutrientes, manteniendo el equilibrio homeostático del or-ganismo.

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: OBSERVACIONES Y REFLEXIONES DE LA NATURALEZA

PALABRAS CLAVE: RECURSO, ENERGÍA, AGUA, ELECTRICIDAD.CONCEPTO: Recursos energéticos: Se considera como recurso energético a toda aquella sustancia sólida, líquida o gaseosa, de la cual podemos ob-tener energía a través de diversos procesos.

CIENCIAS UNIDAD 1

E.T.: APLICACIÓN DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA EN LOS PROCESOS PRODUCTIVOS Y CULTURALES

PALABRAS CLAVE: ALIMENTO, ENERGÍA, RESTAURACIÓN, MAN-TENIMIENTO. CONCEPTO: Regeneración. Es la reactivación del desarrollo para restau-rar tejidos faltantes.

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E.T. FUNDAMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

Diferencia entre problema y objeto de estudio

UNIDAD 1

Es evidente también la diferencia entre problemas y objeto de estudio el objeto de estudio es concreto en la realidad y abstracto en el pensamiento. Es una construcción mental, una interpretación de la realidad, en la que fluyen los intereses y la ideología del investigador. El problema también es una interpretación, pero a la vez es un descubrimiento de un déficit de saber objetivo. En la medida en que el científico se convierte en un experto en su objeto de estudio, adquiere mayor capa-cidad para descubrir problemas y resolverlos, pero de ninguna manera necesita ser un sabio enciclopédico.

A la ciencia le acomoda más una actitud crítica e interrogativa sobre la realidad. En rigor, el objeto nos exige distinguir sus niveles:

a) La disciplina donde se ubica. b) El tema o el área de la disciplina. c) La especificidad del tema. d) La definición, o sea el sistema de conceptos construidos en torno a una abstracción inicial (supra); e) el concreto real dado por la porción de la realidad que se investiga (desde documentos hasta institucio-nes, grupos o individuos). f) el problema de investigación, es decir, el déficit de saber objetivo (infra). g) Hipótesis. h) variables.

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E.T. FUNDAMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

Las ciencias que estudian la naturaleza y su lógica

UNIDAD 1

CIENCIAS DE LA NATURALEZA

Son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza siguiendo la modalidad del método dialéctico materialista de acercamiento a la realidad. Estudian los aspectos físicos y no los aspectos humanos del mundo. Así, como grupo, las ciencias naturales se distinguen de las ciencias sociales o ciencias humanas (cuya identificación o diferenciación de las humanidades y artes y de otro tipo de saberes es un problema epistemológico diferente). Las ciencias naturales, por su parte, se apoyan en el razonamiento lógico y el apa-rato metodológico de las ciencias formales, especialmente de la matemática y la lógica, cuya relación con la realidad de la naturaleza es indirecta.

A diferencia de las ciencias aplicadas, las ciencias naturales son parte de la ciencia básica, pero tienen en ellas sus desarrollos prácticos, e interactúan con ellas y con el sistema productivo en los sistemas denominados de investigación y desarrollo o investigación, desarrollo e innovación.

No deben confundirse con el concepto más restringido de ciencias de la tierra o geociencias.

División de las ciencias naturales

Astronomía. Estudia los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la in-vestigación de su origen a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio.

Biología. Estudia los seres vivos, su origen, evolución y propiedades (génesis, nutrición, morfogénesis, repro-ducción, patogenia, etc.).

Física. Estudia las propiedades del espacio, tiempo, materia y energía, teniendo en cuenta sus interacciones.

Geología. Estudia la forma interior del globo terrestre, la materia que lo compone, su mecanismo de forma-ción, los cambios o alteraciones que ésta ha experimentado desde su origen, y la textura y estructura que tiene en el actual estado.

Química: se ocupa del estudio de la composición, estructura y propiedades de la materia, así como los cam-bios de sus reacciones químicas.

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La Tierra, el astro en que vivimos

LA TIERRA, ASTRO EN QUE VIVIMOS

La Tierra es el nombre con que se conoce el astro en que vivimos los seres humanos. Además, existen en él infinidad de animales, plantas, cosas y objetos que el hombre utili-za para su beneficio, tales como ríos, montañas, campos, mares.

Ahora, levanta los ojos y mira qué encuentras en el espacio que rodea a la Tierra. Si es de día verás el Sol, tal vez algu-nas nubes y un fondo de color azul, al que llamamos cielo.

Si haces la observación por la noche, podrás ver en el cielo, azul oscuro, miles de astros que brillan con mayor o menor intensidad. Algunos como que se encienden y se apagan: a otros se les ve brillar siempre de igual manera. Hay noches claras en que vemos la Luna como un círculo plateado, y, otras, en que nos parece un gajo de luz.

Todos los astros que contemplas en el cielo, y otros muchos que tu vista no alcanza a distinguir, forman el Universo. En uno de ellos, bastante pequeño si se le compara con la mayoría de los otros, es donde vivimos, es nuestro mundo.

La Tierra es un mundo que forma parte del Sistema Solar donde tenemos el privilegio de vivir. Es el único pla-neta donde seres como nosotros pueden adaptarse, pues el resto de los planetas son demasiado fríos o calientes o no tienen atmósfera ni agua.

Constitución

La Tierra es un mundo constituido principalmente de roca y, aunque gran parte de la superficie está cubierta de agua, esto no significa que sea un mundo totalmente líquido. Comparado con nuestro tamaño, un océano de siete kilómetros de profundidad nos parece inmenso; sin embargo, en relación con el diámetro de la Tierra, que es de 12,765 km, resulta una capa sumamente del-gada, casi 2,000 veces menos gruesa.

La Tierra tiene un núcleo metálico que data desde su origen. Nuestro mundo se formó a partir de la aglome-ración de cuerpos más pequeños que giraban en torno al Sol hace 4,600 millones de años aproximadamente. Éstos se fueron uniendo por medio de colisiones que fueron tantas y tan frecuentes que terminaron fundien-do las rocas de la Tierra primitiva. Esto es semejante a soltar una piedra amarrada a un hilo dejando que éste pase entre los dedos: se calentarán. Es decir, cada vez que un cuerpo choca contra otro su energía gravitacio-nal se transforma en energía térmica y se calienta.

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Debido a que las rocas de la Tierra tenían consistencia suave, las de mayor densidad tendieron a emigrar hacia el centro, lo que formó su núcleo metálico; las rocas de menor densidad se acomodaron en una capa alrededor de él y así sucesivamente, hasta que el agua y el aire quedaron en la superficie. Es como si se colocaran bali-nes, corchos y un cubo de hielo en un vaso con agua. Los balines se van hacia el fondo y los corchos y el hielo flotan, el aire se mantendrá encima del agua. De la misma manera, en el interior de nuestro planeta están las rocas más densas y las de menor densidad flotan encima de ellas, como los corchos flotan encima del agua.

La parte exterior sólida de la Tierra se llama corteza y los continentes forman parte de ella. Las rocas que los constituyen tienen menor densidad que las rocas que los sostienen. El casquete polar norte está formado prin-cipalmente del hielo que flota sobre el mar de esa región del planeta.

Aunque la Tierra ha vivido mucho tiempo, su interior sigue fundido porque contiene unos elementos quími-cos llamados radioactivos, los cuales producen energía, lo que hace que la temperatura de la Tierra se eleve a mayor profundidad. Los mineros han aprendido lo difícil que es trabajar en minas subterráneas, ya que la temperatura puede ser de 60 °C a 600 metros debajo de la superficie. La lava es un ejemplo de cómo se en-cuentran las rocas en las profundidades: su temperatura es cercana a los 1,000 °C, y por eso tiene un color rojo o naranja y fluye como un líquido viscoso.

Para darnos una idea aproximada de las capas de la Tierra, puede cortarse un melón a la mitad. La capa externa rugosa representaría la corteza, la parte comestible el manto y la zona que contiene las semillas el núcleo.

La Tierra, el astro en que vivimosE.T. UNIVERSO Y

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UNIDAD 1

El Sistema Solar

EL SISTEMA SOLAR

Cada uno de nosotros forma parte, de una familia. En ella, los hijos viven bajo el cuidado y la tutela de los padres.

En el Universo pasa algo semejante: los astros forman grupos o familias celestes.

La familia a que pertenece la Tierra se llama Sistema Solar, porque su centro es el Sol.

El Sistema Solar se compone de ocho astros principales, llamados planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) y de otros más pequeños. Todos giran alrededor y cada uno sigue su propio camino sin chocar ni tocarse jamás. El orden que rige al Sistema Solar es admirable.

Cada planeta tiene un lugar determinado en ese Sistema, más cerca o más lejos del Sol; pero la colocación no está relacionada con el tamaño de los planetas, ya que los más grandes ocupan los lugares intermedios. La Tierra se halla después de Mercurio y Venus, que son los primeros. El planeta más grande de esta familia celeste es Júpiter. La Tierra es uno de los más pequeños.

La posición y el tamaño de nuestro planeta son los convenientes para la vida que en él existe. No es el astro de menor tamaño ni el más grande del Sistema, no es el que está más cercano al Sol, pero tampoco el más alejado, y, por lo mismo, no es el más caliente ni el más frío. Estas circunstancias favorecen a la vida de los seres que habitamos la Tierra.

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Los planetas y satélites

Los planetas se distinguen porque no tienen luz propia, son astros opacos que solamente reflejan la luz que reciben del Sol. Sí ésta les faltara, no podríamos verlos.

¿Qué es la Luna? ¿Una estrella como el Sol? No, porque no tiene luz propia. Tampoco está incluida entre los nueve planetas del Sistema Solar. Entonces, ¿qué es?

La Luna es un astro pequeño, satélite de la Tierra, porque gira alrededor de ella. La vemos más grande que los planetas porque es el astro más cercano a nosotros.

La Luna da una vuelta completa alrededor de la Tierra aproximadamente en 27 días. Por ello, cada noche la vemos de distinta forma. Cuando han pasado los 27 días y un tercio, volvemos a contemplarla como la vimos el primer día. Es que al terminar de dar la vuelta está en la posición que ocupaba al principio.

Casi todos los planetas tienen satélites. No sabemos cómo serán los satélites de los otros planetas, pero pode-mos decir que nuestra Luna es un astro muy hermoso y que nunca nos cansamos de admirarlo.

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Los planetas y satélites

LOS SATÉLITES DEL SISTEMA SOLAR

Salvo Mercurio y Venus, todos los planetas del Sistema Solar tienen satélites (incluso hay asteroides que los poseen: el de Ida se llama Dáctil). Cada una de las más de 60 lunas tienen características propias, pero aquí sólo comentaremos algunas de ellas.

Io, de Júpiter, es el cuerpo del Sistema Solar que tiene mayor número de volcanes activos. La superficie está cubierta por derrames ricos en compuestos azufrados. Los volcanes arrojan plumas tan altas que sobresalen a su limbo. Seguramente has visto fotografías de las fumarolas del Popocatépetl, que eran tan altas como el cono del volcán, es decir, unos tres kilómetros. Las fumarolas volcánicas de Io llegan a ser de 300 kilómetros de altitud, incluso dejan regadas partículas en su órbita que forman un anillo. La luna Europa, también de Júpiter, está cubierta de témpanos de hielo, debajo de los cuales hay un inmenso mar. Éste es uno de los sitios donde se piensa que pudiera haber vida extraterrestre.

La razón por la que estos dos mundos son tan especiales es que están fundidos en su interior a pesar de estar tan alejados del Sol. La temperatura en la superficie de Júpiter es, en promedio, de menos de 15O °C.

Si tomas una liga y la colocas sobre tu frente la sentirás fría; en cambio, si la estiras y encoges varias veces notarás que se calienta. Lo mismo sucede con estos mundos, su proximidad con Júpiter provoca mareas muy intensas que los estira y los encoge, por consiguiente sus interiores son fluidos y menos fríos que las super-ficies. En consecuencia, Io tiene lava y Europa agua a pesar de estar tan alejados del Sol. La mayor parte de los satélites del Sistema Solar están cubiertos de cráteres de Impacto, como en la Luna. Sin embargo, en Io y en Europa las superficies son lisas El motivo es que en el primero las lavas se derraman y cubren cualquier irregularidad, y en el segundo el agua del subsuelo brota y rellena cualquier fisura. Titán, el mayor satélite de Saturno, es un mundo notable porque posee una atmósfera que se asemeja a la de la Tierra poco antes de que apareciera la vida. En Titán hay nubes, hielo, lagos y lluvia, pero en lugar de ser de agua son de metano, una sustancia que puede usarse como combustible.

Miranda es una de las lunas de Urano. Es un mundo que sufrió alguna colisión violenta con un asteroide que la destruyó y posteriormente los fragmentos se volvieron a unir. De allí el aspecto irregular de su superficie.

El mayor satélite del Sistema Solar es Tritón, y es tan grande como Mercurio. En Tritón hay lagos de color azul y géiseres de color rosa debido a su composición química, rica en metano y nitrógeno líquidos. Varios planetas atrapan asteroides o cometas que suelen tener forma irregular y permanecen en órbita en torno a ellos como satélites, como por ejemplo las lunas de Marte. Otro asteroide, el TO1986, tiene una órbita extraña, en forma de haba, que lo lleva de la Tierra al Sol y de regreso, es como una luna compartida entre ambos mundos; le toma un año completar su órbita y es tan pequeño que se necesita un enorme telescopio para detectarlo.

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UNIDAD 1 Composición del Sistema Solar, planetas, satélites naturales

PLANETAS DEL SISTEMA SOLAR

Según la U.A.I. (Unión Astronómica Internacional), un planeta es un cuerpo celeste que:

1. Gira alrededor de una estrella (el Sol para los planetas del Sistema Solar).

2. Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático (prácticamente esférica).

3. Ha despejado la zona de su órbita.

NOTA: Además de 8 planetas, el Sistema Solar tiene 5 planetas pequeños llamados Plutón, Makemake, Erís, Haumea y Ceres.

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UNIDAD 1

La Vía Láctea

Vivimos en un inmenso conglomera-do estelar llamado galaxia. Contiene 100,000 millones de estrellas, gas y polvo donde nacen las estrellas nue-vas, cientos de miles de millones de cuerpos pequeños como planetas y asteroides, así como materia oscura. Nuestra galaxia, llamada Vía Láctea, es tan grande que al Sol le toma 10 millones de años completar una órbita a su rededor, moviéndose a una velo-cidad de 250 kilómetros por segundo.

La Vía Láctea tiene forma de disco grueso. Como estamos sumergidos en ella, cuando observamos el cielo ve-mos la sección del disco de estrellas más cercanas a nosotros, semejante a un anillo irregular y lechoso. Por ello se le conoce como Vía Láctea.

Nuestra galaxia presenta brazos espirales. Son sitios donde se aglomeran el gas y el polvo que originan las nuevas estrellas. En la parte central se ubica una zona ensanchada en cuyo núcleo hay un hoyo negro que posee miles de veces más materia que el Sol. Todas las estrellas del disco giran en torno de este hoyo negro, como en un sistema solar, entre más alejadas están, giran más lentamente. El halo de gas caliente que rodea a la galaxia se mueve más o menos a la misma velocidad, es decir, a 200 kilómetros por segundo.

No todas las estrellas de la galaxia son de la misma edad. Las más jóvenes, junto con el gas, forman un sistema aplanado dominado por los brazos. En cambio, las estrellas más antiguas forman un halo de cúmulos estelares, cada uno con unos cuantos millones de estrellas. En el halo también hay gas a alta temperatura, proveniente de las explosiones estelares. La razón es que la galaxia se formó originalmente como un sistema más o menos esférico y, conforme evolucionó, se fue aplanando por el giro de las sustancias que la constituyen.

Una de las características de las galaxias es que contienen cantidades importantes de lo que se conoce como materia oscura. Este tipo de sustancia tiene la peculiaridad de que no emite, refleja, ni absorbe la luz. Por con-siguiente, no la podemos descubrir por los métodos tradicionales de la astronomía, que consisten en analizar la luz proveniente de los astros. Podemos detectar la materia oscura al observar la manera en que unos astros giran en torno a otros. Lo mismo sucede con un hoyo negro: no lo podemos observar, pero sí la materia que gira a su rededor. La materia oscura es tan abundante que por cada estrella que vemos en la noche debe haber 100 veces tanta sustancia invisible.

La galaxia tiene unas 20 galaxias pequeñas que giran en su entorno y son mucho más pequeñas, en lugar de tener 100, 000 millones de estrellas tienen diez o 100 veces menos. Son objetos de forma irregular y contienen una proporción mayor de gas porque la formación estelar ha sido más lenta. Algunas de estas galaxias satélites están tan cercanas a la nuestra que su materia se está incorporando a nuestro inmenso conglomerado. Este proceso se conoce como “canibalismo galáctico”. Las estrellas están tan distantes unas de otras que no suelen chocar entre sí. El gas que se incorpora se mezcla con el de la Vía Láctea para dar origen a nuevas estrellas.

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Las constelaciones

Al ver el cielo estrellado, y observarlo detenidamente, los hombres antiguos advirtieron que, al parecer, las estrellas se mueven como si estuvieran fijas a una gran bóveda que diera vueltas y que, por esto, conservan entre sí la misma posición.

Para poder distinguir unas de otras, las agruparon imaginándose ver en cada grupo o constelación, al que dieron un nombre, figuras humanas, representaciones de animales o de objetos.

Constelación de Orión. Está formada por cuatro estrellas colocadas en las esquinas de un cuadrilátero. En el centro tiene tres estrellas, conocidas con el nombre de Los tres reyes, que forman el cinturón de Orión.

Constelaciones de los Canes.El Can Mayor y el Can Menor, es decir, el perro ma-yor y el perro menor, se ven cerca de Orión. Cada una de estas constelaciones tiene una estrella muy brillante.

Constelación de la Osa Mayor. Si di-riges la vista hacia el Norte del firma-mento, podrás encontrar con facilidad la constelación de la Osa Mayor. Está compuesta por siete estrellas principa-les. Cuatro parecen formar un carro, y las tres otras, el timón con que se tira de él.

Constelación de la Osa Menor. La Osa Menor también parece representar un carro. Esta constelación es impor-tante porque la última de las estrellas que forman el timón del carro, o la cola de la Osa está casi sobre el Polo Nor-te: es la estrella Polar. Para encontrar ésta, basta prolongar imaginariamente la línea que une la parte posterior del carro de la Osa Mayor, hasta encontrar el extremo del timón de la Osa Menor.

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Los astrónomos han agrupado a las estrellas en conste-laciones. Son configuraciones arbitrarias, que corres-ponden a la cercanía de las estrellas proyectada sobre la bóveda celeste y no a su distancia real. Las conste-laciones son como los continentes del cielo: ayudan a ubicar a los astros. Por ejemplo, en la constelación de la Osa Menor, que tiene forma de papalote, se encuen-tra la Estrella Polar, que marca el punto por donde el eje de rotación de la Tierra atraviesa la bóveda celeste.

Puesto que la Tierra gira en torno al Sol, en diferentes épocas del año se ven constelaciones distintas. También pueden observarse grupos de estrellas diversas desde el hemisferio norte y sur, por lo que se hace necesario tener mapas distintos del cielo para cada época del año.

En México suele estar despejado en el invierno, que hace que se vean mejor las constelaciones, como la del Can, donde se encuentra la estrella más brillan-te del cielo llamada Sirio. Otra constelación notable es Orión, que parece un gran cuadrado cruzado por tres estrellas brillantes. Los mexicas la conocían como la constelación del metate, pues es justamente lo que parece. Una de las dos estrellas del extremo del rec-tángulo se ve especialmente roja, la otra se ve azul, se llaman Betelgeuse y Rige. En la parte inferior de lo que sería la mano del metate, formada por tres estre-llas que también se conocen como los Reyes Magos, se encuentra una nebulosa de Orión, que es una cuna de formación estelar.

Otra constelación notable es la formada por las estre-llas llamadas Las Pléyades: se trata de un conglome-rado de astros jóvenes, de los cuales se aprecian seis a simple vista y cientos con un telescopio. Los griegos de la antigüedad las empleaban para saber quién tenía buena vista, porque alguien con miopía apenas las dis-tingue como una manchita en el cielo.

Las estrellas que se ven en México salen en la direc-ción este y se ponen al oeste, esto se debe a que la Tierra gira sobre su eje. Puesto que las estrellas que están cercanas a los polos no salen ni se ponen, sino que parecen estar quietas en el cielo, la Estrella Polar se aprecia por encima del horizonte durante todo el año; en Tijuana se ubica a 31°, en Guadalajara a 19° y en Chetumal a 17 grados.

Una constelación que se ve claramente durante los meses invernales es Pegaso. Si observas la bóveda ce-leste cuando oscurece, notarás un gran cuadrado cer-cano al cenit, las estrellas vecinas forman su cabeza y sus cuatro patas. Muy cerca de allí está la constelación de Andrómeda, donde se encuentra la galaxia espiral más cercana a nosotros que lleva ese mismo nombre.

En el mes de octubre, cuando anochece, en el ce-nit, en los sitios donde las noches son sumamente oscuras y sin Luna se aprecia la Vía Láctea. Parece una franja de nubes que recorre el cielo. En realidad está formada por miles de millones de estrellas, nu-bes de gas y de polvo del conglomerado estelar del que formamos parte: la Vía Láctea. Se ve así por-que estamos sumergidos dentro de ella. Es como si nos colocáramos dentro de una milpa inmensa, hacia donde dirijamos la vista, veremos hojas y no nece-sariamente podremos saber nuestra ubicación ni la forma del campo.

A simple vista pueden observarse aproximadamente 2,000 estrellas, pero sólo estando en el ecuador po-drán apreciarse, ya que debido a la traslación de la Tierra en torno al Sol se ven estrellas distintas a lo largo del año. La región del cielo que se ve desde el hemisferio norte es distinta a la del hemisferio sur.

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Las constelaciones

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UNIDAD 1

Experimento: Las constelaciones

MATERIALES: latas vacías y limpias, unos alicates, papel, lápiz, un clavo, martillo y tijeras o cúter.

Como ves en las imágenes, sólo necesitas repetir la operación de preparar tu constelación sobre un papel, pero ahora lo colocaremos sobre la base de la lata y, sujetándolo con cuidado, colocaremos el clavo sobre cada estrella para hacer un agujerito con el martillo. Con los alicates puedes doblar la superficie cortada para evitar que los niños se corten. Al acabar nuestra constelación, podemos escribir nuestro nombre en la lata para no olvidarlo. Después sólo necesitamos meter una linterna en la lata, apagar la luz de la habitación y encender la de nuestro pequeño “proyector”.

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UNIDAD 1

La Luna

EL TAMAÑO APARENTE DE LA LUNA

Existen fenómenos ópticos que nos hacen percibir tamaños distintos de objetos iguales simplemente por el entorno. Por ejemplo, si trazamos tres rectas iguales pero hacemos un dibujo de puntas convergentes o diver-gentes en los extremos de dos de ellas, una se verá más larga y otra más corta que las demás.

Cuando la Luna está cerca del horizonte se ve más grande que cuando está en el cenit, debido a un efecto óptico. Para constatarlo puedes emplear un tubo de papel a manera de telescopio que colocará delante de uno de tus ojos. Si observas la Luna cuando esté cerca del horizonte con el ojo que tienes el telescopio, la verás pequeña, en cambio, si la ves con el otro ojo, la verás muy grande.

Si tienes paciencia y esperas a que la Luna esté cercana al cenit y vuelves a observar con la mirilla, constatarás que tiene el mismo tamaño que antes, aún cuando parezca más pequeña. Es decir, que nuestros sentidos nos engañan y que los objetos del entorno lunar nos hacen percibirla de un tamaño distinto al que realmente tiene.

A pesar de lo expuesto con anterioridad, la Luna sí se ve ligeramente más pequeña en unas temporadas que en otras, porque se traslada en torno de la Tierra en una órbita elíptica, es decir, ligeramente alargada. Más adelante veremos que ésta es la razón por la cual existen eclipses anulares.

Algunas personas piensan que la Luna es más hermosa cuando toman vacaciones; probablemente se deba a que se toman el tiempo de observarla. Otras consideran que se ve más linda en el mes de octubre, la razón podría ser que después de los meses de lluvia el cielo se despeja y la presencia de un astro tan deslumbrante nos vuelve a maravillar.

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UNIDAD 1

El Sol

EL SOL

El Sol es la estrella más cercana a nuestro planeta y es nuestra principal fuente de energía. El Sol brilla por-que lleva a cabo reacciones termonucleares en sus regiones centrales. Durante una reacción termonuclear, una sustancia llamada hidrógeno se transforma en helio. Estos gases son elementos químicos muy livianos y por eso se usan para inflar globos para que se eleven. Existen muchas maneras de producir luz y calor: el fuego, que quema carbono con oxígeno y produce dióxido de carbono; una tormenta eléctrica, que produce una gigantesca chispa, y una bomba atómica que funciona por medio de reacciones termonucleares.

El Sol posee la mayor parte de la materia de nuestro Sistema Solar (743 veces más que todos los planetas y satélites juntos) y por eso atrae los mundos con su inmensa fuerza gravitacional. La superficie del Sol está a 6,000 °C. Su composición química es similar a la del resto del Universo, es decir, hidrógeno, helio y trazas de los demás elementos, principalmente nitrógeno, oxígeno y carbono. Todos los elementos químicos que existen en la Tierra también se encuentran en el Sol.

No vamos al Sol, aunque tengamos tecnología suficiente para hacerlo, porque nos quemaría, pero sí hemos enviado satélites a su cercanía. Dos de los más recientes fueron el Solar Max y el Hiparco. El primero se envió para analizar el Sol durante uno de los máximos períodos de actividad de su ciclo. El Sol presenta manchas, producto de su magnetismo, así como erupciones y explosiones que esta sonda debía analizar. El Hiparco lleva el nombre del famoso astrónomo griego Hiparco de Nicea, quien descubrió el movimiento retrógrado de la esfera celeste que se conoce como “precesión de los equinoccios”.

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UNIDAD 1

Las estrellas

LAS ESTRELLAS

Las estrellas son esferas de gas incandescentes similares al Sol. En las secciones que siguen hablaremos de su ubicación en el cielo, de la razón por la que brillan y cómo se formaron.

Cuando se formó el Universo, hace 15,000 millones de años, sólo había dos tipos de sustancias: el hidrógeno y el helio. Las estrellas nacieron a partir de la contracción de las nubes de gas que contenían exclusivamen-te esos elementos tan simples. Esto significa que las primeras generaciones estelares estaban formadas por hidrógeno y helio, y que durante su evolución crearon los demás elementos. Cuando las estrellas murieron arrojaron materia al espacio, parte de ella enriquecida con los elementos químicos nuevos que ellas mismas habrían sintetizado, como el oxígeno y el carbono.

Las estrellas concluyen su evolución cuando agotan su combustible en el núcleo. En el caso de las más peque-ñas, simplemente se enfrían dejando atrás lo que se conoce como una estrella enana negra.

Las estrellas medianas, similares al Sol, consumen hidrógeno dentro de sus núcleos para producir helio; pos-teriormente, transforman éste último en carbono, nitrógeno y oxígeno. Al concluir su existencia, se inflan y arrojan su atmósfera extendida al espacio.

Las estrellas más grandes finalizan sus vidas con un estallido conocido como explosión de supernova. Son tan brillantes que su luz iguala a la de toda la galaxia donde pertenecen. En el caso de la Vía Láctea, cuando se produce una explosión de supernova se logra ver de día. Las supernovas no sólo enriquecen el medio inte-restelar con las sustancias antes mencionadas, sino que dentro de sus núcleos producen átomos como hierro y magnesio, y al estallar el resto de las sustancias, desde plomo hasta uranio.

Cuando una gran estrella se convierte en supernova su núcleo se transforma en hoyo negro, es decir, un sitio donde la materia es tanta y está tan comprimida que las cosas pesan mucho, incluso la luz que no logra aban-donar la superficie.

Toda la materia expulsada por las miles de generaciones estelares viaja por el espacio mezclándose con otras nubes que, a la larga, dan origen a nuevas estrellas con sus respectivos planetas. Conforme se suceden las generaciones estelares, aumenta cada vez más la concentración de elementos como el oxígeno en el medio interestelar. De hecho, una manera de determinar la edad de un astro consiste en medir la cantidad de su oxí-geno: cuanto menor sea, el cuerpo se habrá formado en épocas más remotas.

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Las estrellas

No es de extrañar que la vida esté formada principalmente por hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, pues son éstas justamente las sustancias más abundantes en el cosmos. Si dentro de una nube de materia interestelar que ha sido enriquecida con sustancias provenientes de la muerte de otras estrellas se forman planetas, alguno de éstos podrán tener condiciones óptimas de temperatura y humedad como para que se agreguen los átomos en moléculas cada vez más complejas, hasta generar expresiones como la vida.

Dentro de 4,500 millones de años, el Sol expulsará la mayor parte de su sustancia al espacio. Incluso, las sustancias que contiene la Tierra se gasificarán y se mezclarán con la materia del medio interestelar, donde servirá para formar nuevos mundos.

Conforme se suceden las generaciones estelares hay cada vez menos nubes de gas y de polvo disponibles para formar nuevas estrellas. Hay las que no arrojan materia al espacio al concluir su evolución: son las más pequeñas, que simplemente se enfrían. La materia que constituye los núcleos de las antiguas estrellas masi-vas tampoco enriquece la materia interestelar con nuevos elementos. Así, en las diferentes galaxias hay tazas distintas de formación estelar, desde sitios donde ha cesado el nacimiento de estrellas hasta lugares donde en este momento están formándose miles de ellas.

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Luz de las estrellas

LA LUZ DE LAS ESTRELLAS

Las estrellas se ven como puntitos de luz y no como esferas, porque se localizan a una enorme distancia, y parecen titilar a causa de nuestra atmósfera. Para comprenderlo, puedes colocar una cuchara dentro de un vaso con agua. La cuchara parece estar rota porque el agua “dobla” la luz que viene de la cuchara. Si se agita el agua, la cuchara se verá distorsionada. Algo equivalente sucede con la luz que viene de las estrellas: cuando atraviesa la atmósfera ésta la “dobla”; el viento y los movimientos turbulentos de la atmósfera provocan que la luz de las estrellas parezca “brincar” de un lugar a otro, la distorsionan y entonces percibimos que las estre-llas titilan. Entre más brillante es la estrella más parece titilar. Como los planetas suelen verse como estrellas intensas, se dice que titilan más que éstas.

Las estrellas están en el cielo durante el día aunque no las veamos. Lo que sucede es que el Sol es tan brillante que las opaca. Si observas con cuidado el cielo durante el atardecer, notarás que conforme se ya oscureciendo, las estrellas se ven cada vez más brillantes. Con grandes telescopios pueden observarse las estrellas de día.

Los astrónomos aseguran que las estrellas son de colores, sin embargo casi todas parecen pequeños diamantes blancos porque su intensidad es débil. Cuando hay poca luz, nuestro ojo no distingue colores. En la noche no se perciben los colores de los objetos conocidos con la claridad con que se ven de día, de hecho, los pintores siempre buscan la luz para recrear los objetos en sus lienzos. No obstante, es posible detectar el color de algu-nas estrellas si se comparan unas con otras.

Los astrónomos pueden tomar imágenes del cielo con filtros de colores. Con papel celofán rojo y azul (o de cualquier otro color) puede confeccionarse un visor con tres capas del mismo color y mirar el entorno. De esta forma notará claramente qué diferente resulta el mundo visto con filtros de colores distintos.

Cuando los científicos emplean filtros para observar los astros, pueden descubrir estrellas que emiten princi-palmente luz azul, verde, amarilla, naranja o roja. Los filtros de colores permiten conocer una de sus propie-dades fundamentales: la temperatura. Las estrellas más frías son rojas y las más calientes azules, en tanto que las amarillas y verdes poseen una temperatura intermedia. De igual forma, los filtros se utilizan para resaltar las propiedades de las nubes de gas y de polvo situadas entre las estrellas porque son de colores.

Seguramente has visto el filamento de una lámpara o de un calefactor. A temperatura ambiente es gris, pero conforme se calienta adquiere color rojo, naranja y amarillo. Podríamos conocer la temperatura del filamento mirando su coloración y sabemos que no debemos tocarlo cuando está rojo porque nos quemaría.

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Tiempos en el Cosmos

A lo largo de la evolución del Universo ha sucedido una serie de acontecimientos notables. Algunos eventos importantes fueron el origen del Universo, la formación de nuestra galaxia y del Sistema Solar, así como la aparición de la vida en la Tierra.

Como ya se mencionó, podemos conocer la edad del Universo midiendo su velocidad de expansión. Si medi-mos la separación entre dos cúmulos de galaxias y su velocidad, podremos calcular cuándo estuvieron juntas. Gracias a este método sabemos que nuestro Universo se originó hace 14,000 millones de años, aproximada-mente.

Estimamos la edad de la Galaxia porque medimos la edad de las estrellas. Sabemos que las que poseen menor cantidad de elementos químicos, como el oxígeno y el hierro, son las más antiguas. Conocemos cuándo vive una estrella porque medimos la velocidad con que consume su combustible. Estimamos cuántas generaciones estelares han existido al medir cuántos elementos químicos nuevos han procesado. A lo largo de la evolución de las estrellas éstas producen nuevos elementos químicos que, al final de su existencia, anclan al espacio. Así, estrellas con grandes cantidades de oxígeno y carbono son de origen más reciente que las que poseen trazas de estos elementos.

La edad del Sol puede calcularse de dos maneras: la primera es estimando cuánto combustible tiene; la segun-da es haciendo estadísticas. De manera equivalente a como tú estimas cuánto vivirá observando existencia de otros, asimismo puede calcularse cuánto vivirá el Sol haciendo estadísticas de otras estrellas.

Para que quede más claro: si cuentas un domingo a medio día cuantos bebés hay en el zócalo, estimarás que hay uno por cada 60 adultos, ya que pasamos 60 veces más tiempo en edad adulta que en menos de dos años; de la misma manera, por cada estrella que esta en proceso de formación existen millones de estrellas seme-jantes al Sol. De ahí inferirnos que pasan mucho más tiempo en ese estado.

Para conocer la edad del Sistema Solar estudiamos a los meteoritos, ya que éstos poseen elementos radioacti-vos que se desintegran formando otros elementos como el uranio, que se transforma en plomo, y cada cierto tiempo (millones de años) la mitad de ellos sufre esta transformación. De esta manera, un meteorito que con-tenga uranio lo comparamos con el plomo y podemos conocer su edad. La edad inferida es de 4,600 millones de años. Usamos los meteoritos debido a que no podernos emplear cualquier roca para conocer la edad de la Tierra porque algunas son de formación reciente, coma las que emergen de los volcanes.

Existen restos fósiles enterrados en las diferentes capas de la Tierra. Los más antiguos suelen estar enterrados en sitios más profundos. Utilizando los fósiles y los elementos radioactivos, se ha estimado que la vida en la Tierra surgió hace 3,500 millones de años, aproximadamente.

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Leyes de Newton

LEYES DE NEWTON

Primera ley de Newton o ley de la inercia En esta primera ley, Newton expone que “todo cuerpo tiende a mante-ner su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él”. Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo unifor-me, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva. Por ejemplo, los proyectiles continúan en su movimiento mientras no sean retardados por la resistencia del aire e impulsados hacia abajo por la fuerza de gravedad.

La situación es similar a la de una piedra que gira amarrada al extremo de una cuerda y que sujetamos de su otro extremo. Si la cuerda se corta, cesa de ejercerse la fuerza centrípeta y la piedra vuela alejándose en una li-nea recta tangencial a la circunferencia que describía (Tangente: es una recta que toca a una curva sin cortarla).

Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza La segunda ley del movimiento de Newton dice que “cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcio-nal a la masa que se mueve”. Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de ésta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleracio-nes en los cuerpos.

Otro ejemplo puede ser: una pelota de fútbol impulsada con una velocidad determinada hacia arriba, seguiría en esa misma dirección si no hubiesen fuerzas que tienden a modificar estas condiciones.

Estas fuerzas son la fuerza de gravedad terrestre que actúa de forma permanente y está repre-sentada por las pesas en el dibu-jo, y que son las que modifican la trayectoria original. Por otra parte, también el roce del aire disminuye la velocidad inicial.

EJE DE GIRO

FUERZA CENTRÍPETA

CUERDA

ATRACCIÓN GRAVITACIONAL

GRAVEDADIMP

ULSO

COMPONENTE VERTICAL

VELOCIDAD

DIRECC

IÓN ORI

GINAL

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Leyes de Newton

Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción

Enunciada algunas veces como que “para cada acción existe una reacción igual y opuesta”.

La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensi-dad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.

Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.

Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita.

Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley.

Otro ejemplo: Si queremos darle la misma aceleración, o sea, alcanzar la misma velocidad en un determinado tiempo, a un au-tomóvil grande y a uno pequeño, necesitaremos mayor fuerza y potencia para acelerar el grande, por tener mayor masa que el más chico.

Si un caballo tira de una piedra unida a una cuerda, el caballo es igualmente tirado por la piedra hacia atrás; porque la cuerda, tendiendo por el esfuerzo a soltarse, tirará del caballo hacia la piedra tanto como la piedra lo haga hacia el caballo, e impedirá el progreso de uno tanto como avanza el otro.

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Propiedades de la materia

La Materia y sus propiedades

Todas las cosas, como un elefante, un alfiler, tu lápiz, un libro cualquiera, tu camisa, los zapatos de tu profeso-ra, la piel, entre otras cosas; están formadas por materia. Es decir, todo aquello que podernos tocar o percibir.

La materia puede presentarse de distintas maneras o estados. Además, dependiendo de las condiciones, los cuerpos pueden cambiar de estado o manera en que se nos presentan.

Definición de materia

También decimos que la materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos palpables o detectables por medios físicos. Una silla, por ejemplo, ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc. Para que otro objeto pueda ocupar el lugar de la silla; lógicamente, debemos cambiarla de sitio. Y... ¿qué forma la materia?... pues los átomos. Tomemos por ejemplo una pared; está formada por bloques, los bloques están formados por arena, cemento y piedras pequeñas. Si nos fijamos en un granito de arena, este se compone de otras partículas minúsculas llamadas moléculas que están formadas por grupos de átomos.

La fuerza entre los átomos es la razón por la cual el agua cambia de estado. Si la fuerza entre sus átomos es grande, el agua es sólida como el hielo. Si la fuerza entre sus átomos es débil, el agua se convierte en vapor.

Cuando un átomo se rompe o se divide, produce muchísimo calor y luz: energía atómica.

El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir median-te procesos químicos.

Elementos y Compuestos

El agua es un compuesto, porque dentro de cada una de sus moléculas tiene 2 tipos de átomos diferentes, oxigeno e hidrógeno. La madera también tiene varios tipos de elementos en su interior.

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Experimento: Disolución de azúcar en agua

En los CAMBIOS QUÍMICOS unas sustancias se transforman en sustancias nuevas con pro-piedades diferentes.

En los CAMBIOS FÍSICOS se altera el aspecto de las sustan-cias pero no su naturaleza, las sustancias siguen siendo las mismas.

MATERIALES

Azúcar.

Un vaso con agua.

Una cuchara.

Procedimiento: se agregan dos cucharadas de azúcar al vaso con agua y se mezcla perfectamente, hasta que no queden gránulos visibles.

Para reflexionar:

¿Qué cambios sufrió el azúcar?

¿Qué cambios se observan en el agua?

¿Es posible separar el agua y el azúcar?

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Propiedades de la materia

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PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA

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Experimento: Fusión de cubitos de hielo

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Experimento: Mezclar vinagre con bicarbonato

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MATERIALES

Cubitos de hielo.

Un recipiente.

Procedimiento: se colocan los cubos de hielo en el recipiente (es recomendable exponerlos al sol) para acelerar el proceso.

Para reflexionar:

¿Qué cambios se observan a primera vista?

Al pasar del estado sólido al líquido, ¿cambia el aspecto?

¿La sustancia es la misma?

MATERIALES

Dos vasos de cristal.

100 ml de vinagre blanco.

100 ml de agua.

Tres cucharadas cafeteras de bicarbonato de sodio.

Un recipiente donde quepa un vaso.

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Propiedades generales de la materia:

La materia está en constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos:

1. Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia, ya que sus mo-léculas no se modifican.

2. Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas.

¿Cómo medir la materia?

Para medir la materia necesitamos saber cuánta materia tiene un cuerpo y su tamaño. Masa, longitud y volumen son propiedades comunes a todos los cuerpos.

Se llaman magnitudes aquellas propiedades que pueden medirse y expresarse en números: longitud, masa, volumen, etc.

Masa

Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Es más difícil em-pujar un camión que un vehículo pequeño. La cantidad de masa hace la diferencia. El camión tiene más masa y es más difícil de empujar.

Para medir la masa de un objeto utilizamos las balanzas y la expresamos en unidades de libras o kilogramos.

Longitud

Es la distancia entre dos puntos. La distancia se mide con una regla, una cinta de medir u otros dispositivos de medición con láser, etc.

Cuando mides, es muy importante decir qué unidad usas. Por ejemplo, si dices que mediste 23 todos nos preguntaremos ¿23 centímetros, milímetros, kilómetros? A estos los llamamos “uni-dades” sin ellas, los números solos no tienen ningún sentido.

La principal unidad de medida de longitud es el metro, sus múltiplos son las cantidades mayores y las me-nores, submúltiplos. También existen otras unidades como pulgadas, pies y millas.

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Propiedades de la materia

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Propiedades generales de la materia:

El volumen

Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Para conocer el volumen de un cuerpo, simplemente multiplicamos su ancho por su largo y luego por su alto.

Es una función derivada, ya que se obtiene multiplicando las tres dimensiones. Su unidad de medida es el metro cúbico (m3), au