CIENCIAS FÍSICAS 3

Ciencias de la Naturaleza

Las ciencias físicas son una rama de la ciencias naturales que estudia los sistemas inorgánicos (no vivos), en contraste con las ciencias biológicas. A su vez tiene muchas ramas, cada una referida a una ciencia específica. Otra definición de ciencias físicas es la siguiente: un trabajo sistemático que construye y organiza el conocimiento en forma de explicaciones comprobables y predicciones sobre el universo.

Ramas.

• Física: La ciencia que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia, así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.
• Química: La ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.
• Astronomía: La ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes del universo.
• Geología: La ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico.
• Geografía: La ciencia que trata de la descripción o de la representación gráfica de la Tierra.

I- Naturaleza de la Ciencia
- Modelos principios, leyes y teoría científicas.
- Mediciones, incertidumbre y estimación.
- Unidades de medidas.

Preguntas De Medición

1. ¿QUÉ ES MEDIR?

Comparar una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de averiguar cuántas veces la segunda está contenida en la primera. Las mediciones permiten que las descripciones puedan ser comunicadas a otros de manera concreta y objetiva. 

2. ¿QUÉ ES MEDICIÓN?

Medición es el resultado de la acción de medir. Este verbo, con origen en el término latino metiri, se refiere a la comparación que se establece entre una cierta cantidad y su correspondiente unidad para determinar cuántas veces dicha unidad se encuentra contenida en la cantidad en cuestión. La medición, en definitiva, consiste en determinar qué proporción existe entre una dimensión de algún objeto y una cierta unidad de medida. Para que esto sea posible, el tamaño de lo medido y la unidad escogida tienen que compartir una misma magnitud. La posibilidad de medir permitió a otras ciencias o aplicaciones tecnológicas a utilizar la matemática como lenguaje universal. Este lenguaje brinda precisión, sistematización, objetividad y una manera de comunicación de los resultados obtenidos en forma concreta para ser analizados.

3. ¿CUÁLES SON LAS UNIDADES DE MADIDA QUE EXISTEN?

Medidas de longitud Para medir longitudes se pueden utilizar distintas unidades de medida. La unidad de medida más utilizada es el metro (m). Unidades menores Hay unidades de medidas menores que se utilizan para medir objetos pequeños (la longitud de un libro, de una goma, de un alfiler, etc.). Decímetro (dm) Centímetro (cm) Milímetro (mm). Unidades mayores: También hay unidades de medidas mayores que el metro que se utilizan para medir objetos o distancias grandes: la distancia entre 2 ciudades, la longitud de un río, la altura de las nubes, etc. Kilómetro (km), Hectómetro (hm), Decámetro (dam)

Medidas de capacidad

 Para medir el volumen de un objeto se utilizan las medidas de capacidad. La medida más utilizada es el litro (l). Otras medidas que también se suelen utilizar son: Medio litro = es la mitad de un litro Cuarto de litro = es la cuarta parte de un litro.

Unidades menores Hay unidades de medida menores que el litro, que se utilizan para medir el volumen de objetos pequeños (un pequeño frasco, una jeringa, la capacidad de una lata de refresco, etc.). Decilitro (dl), Centilitro (cl) Mililitro (ml)

Unidades mayores. También hay unidades de medida mayores que el litro, que se utilizan para medir el volumen de grandes objetos (el agua de una piscina, etc.). Kilolitro (kl) Hectolitro (hl) Decalitro (dal)

Unidades de mayores a menores:

MEDIDAS DE PESO

La unidad básica de peso es el gramo (g). Unidades menores: Para pesos muy pequeños (dosis de medicina, fórmulas químicas, etc.) se utilizan unidades menores que el gramo: Decigramo (dg) Centigramo (cg) Miligramo (mg).

 Unidades mayores: También hay unidades de medidas mayores que el gramo, que se utilizan para medir el peso de objetos mayores (el peso de una persona, de un saco de cemento, de una roca, etc.). Kilogramo (kg) Hectogramo (hg) Decagramo (dag)

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE ENSEÑAR EL TEMA DE MEDICIÓN EN PREESCOLAR?

Es de gran importancia ya que la medición incluye muchos atributos, como los son el número y las unidades, la unidad apropiada, y la respuesta exacta o aproximada. El niño y la niña, desde los primeros años de vida experimentan con la forma de los objetos y las personas (juguetes, utensilios, entre otros). Es por ello que es importante que la educadora vaya desarrollando competencias en los niños que le permitan ponerlas en práctica en problemas que enfrente en su vida cotidiana y con ello le encontré un sentido a lo que aprende en la escuela ya que con ellas, sobre todo el niño comenzará a manejar un lenguaje más convencional al expresarse ya que al enseñar el tema de mediación el niño tendrá que comparar y ordenar, hacer estimaciones sobre las cantidades, elegir instrumentos adecuados para medir, realizar mediciones, elegir la unidad adecuada a la magnitud a medir, esto para que adquiera unas bases sólidas sobre el tema que posteriormente cuando pasen a la prima le serán de gran utilidad.

La estimación es un proceso que realiza el observador, dónde éste evalúa qué fracción de la apreciación del instrumento le corresponde a una medida. ... Este proceso por el cual la persona que realiza la medida, dividiendo a "ojo" el intervalo graduado se denomina 
estimar la medida.

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley. Cualquier valor de una cantidad física puede expresarse como un múltiplo de la unidad de medida.

II- Movimiento
- Marco de referencia.
- Posición. - Desplazamiento.
- Longitud de la trayectoria.
- Velocidad.
- Rapidez.
- Aceleración.
- Fuerza.
- Gravitación.
- Cantidad de movimiento y choques.

III- Propiedades de la materia 
- Materia: sustancias, mezclas, soluciones y coloides.
- Propiedades físicas y químicas.
- Cambios físicos y químicos. Alimentos y fármacos.

IV- Energía y conservación
- Energía cinética y potencial.
- Cambios de la energía y su conservación.
- Energía térmica.
- Energía y el cuerpo humano.
- Energía y radiación en el sistema solar.

V-  Estados de la materia 
- Presión, densidad, fuerza boyante (empuje).
- Principios de Arquímedes y de Pascal.
- Propiedades de sólidos, líquidos y gases.
- Temperatura y calor.
- Gas ideal.
- Tensión superficial y capilaridad de los líquidos.
- Cambio de estado de la materia.
- Ósmosis - Metabolismo humano.
- Nociones de termodinámica en el ser humano.

Monólogos del Sodio, Yodo y Circonio

                                                              Sodio

                                  

´´Hola, soy Sodio´´

Soy un elemento químico de símbolo Na con número atómico 11, fui descubierto por Sir Humphy Davy. Soy un metal alcalino blando, untuoso, de color plateado, muy abundante en la naturaleza, encontrándome en la sal marina y el mineral halita. Soy muy reactivo, ardo con llama amarilla, me oxido en presencia de oxigeno y reacciono violentamente con el agua. Estoy presente en grande cantidades en el océano en forma iónica. También soy un componente de muchos minerales y un elemento esencial para la vida.

Al igual que otros metales alcalinos, soy un metal blando, ligero y de color plateado que no se me encuentra libre en la naturaleza. En el agua floto descomponiéndola, desprendiendo hidrógeno y formando un hidróxido. En condiciones apropiadas reacciono espontáneamente en el agua, normalmente no ardo con el aire por debajo de 40⁰C.

Soy utilizado en síntesis orgánicas como reductor. Soy además componente del cloruro de sodio necesario para la vida. Y otras de mis utilidades son: aleaciones antifricción, fabricación de desodorantes, purificación de metales fundidos, fabricación de células fotoeléctricas,  iluminación de lámparas de vapor de sodio, en los laboratorios para la desecación de disolventes,  y aleado con el plomo soy empleado en la fabricación de aditivos detonantes para las gasolinas, etc.

Biológicamente mi catión tiene un papel fundamental en el metabolismo celular, por ejemplo, en la transmisión del impulso nervioso, Mantengo el volumen y la molaridad. Participo, además del impulso nervioso, en la contracción muscular, el equilibrio ácido-base y la absorción de nutrientes por las membranas. Mi concentración plasmática en condiciones normales es de 137-145 mmol/L. Mi aumento en la sangre se conoce como hipernatremia y mi disminución hiponatremia. Fui aislado en 1807 por Sir  Davy por medio de la electrolisis de la soda cáustica. En Europa medieval  soy empleado como remedio para jaquecas un compuesto de sodio denominado sodanum. Mi símbolo proviene de natrón nombre que recibía antiguamente el carbonato sádico.

Soy relativamente abundante en las estrellas, detectándose mi presencia a través de la línea del espectro solar, situada en el amarillo. Mi compuesto más abundante es el cloruro de sodio o sal común. De mis isótopos solo se conocen13, y el único estable es el Na-23. Además existen dos isotopos reactivos cosmogenicos, Na-22 y Na-24, periodos de semidesintegración de 2,605 años y aproximadamente 15 horas respectivamente.

En mi forma metálica soy explosivo en agua y con muchos otros elementos. El metal debe manipularse siempre cuidadosamente y almacenarse en atmósfera inerte, generalmente de Argón evitando el contacto con el agua y otras sustancias con las que reacciono, como el oxigeno: 2Na + 2H₂O----------> 2NaOH + H₂(g)+ Energía.

Yodo

´´Hola, soy Yodo´´

Soy un elemento químico denúmero atómico 53 situado en el grupo de los halógenos de la tabla periódica delos elementos. Mi símbolo es I. Pueden encontrarme en forma molecular diatomicaI_2.

Soy un oligoelemento y me emplean en la medicina, fotografía y como colorante. Químicamente soy elhalógeno menos reactivo y electronegativo. Al igual que todos los halógenos, formo un gran número de moléculas con otros elementos, pero soy el menos reactivo de los elementos del grupo VIIA, y tengo ciertas características metálicas. Puedo presentar diverso estados de oxidación: -1, + 2, + 3, + 5, + 7. Reaccionó con el mercurio y el azufre. Soy el halógeno menos abundante, y me presento en la corteza terrestre con una concentración de 0,14 ppm, mientras que en el agua de mar mi abundancia es de 0.052 pm. Mi obtención es a partir de los yoduros, I, presente en el agua de mar y en algas, o en forma de yodatos IO₃- a partir de los nitratos del salitre. El primer método para mi separación del salitre fue descubierto por el chileno Pedro Gamboni, en su oficina salitrera subastopol, ubicada en la Región Tarapacá.

Soy, un elemento químico esencial y poseo 37 isótopos, pero solo el I-127  es estable. La glándula tiroides fabrica las hormonas tiroxina y triyodotiroxina, que me contienen. Mi déficit produce bocio, mixedema, hipotiroidismo, cuyos síntomas incluyen fatiga extrema, retardo mental depresión, ganancia de peso, disminución del metabolismo basal y disminución de la temperatura basal (hipotermia). En mujeres embarazadas  produzco abortos y deformaciones fetales, así como retardo mental posterior en niños. Existen dos enfermedades causadas por mi deficiencia severa, esas son  el cretinismo y el bocio.

·                Cretinismo: condición asociada a mi deficiencia. Existen dos tipos de cretinismo: cretinismo neurológico, en el que se observa retardo mental, retardo del crecimiento corporal, rigidez muscular, convulsiones  sordera. Cretinismo Mixedematoso: se caracteriza por enanismo, poco desarrollo mental, mixedema y estrabismo.

·                Bocio: la ausencia o disminución de hormonas tiroides en la sangre, conduce a una elevación en los niveles de TSH, la cual estimula a la tirites, causando aumento en la proliferación celular y vascularizacion lo que resulta en agrandamiento de la glándula o hipertrofia llamada bocio.

Mis fuentes naturales incluyen productos del mar, como las algas y algunos peces, así como plantas que crecen en suelos ricos en mí. Una de las algas más ricas en mí es el alga parda, mientras que el bacalao, la lubina, el abadejo y la perca de mar son ricos en este mineral. La sal para el consumo diario es frecuentemente fortificada conmigo y se conoce como sal yodada. Soy corrosivo, peligroso para las membranas mucosas y mis vapores son muy irritante para los ojos. Mi concentración en el aire no debe exceder 1 mg/m_3.

Circonio

´´Hola, soy Circonio´´

Soy el elemento químico de número atómico 40 y mi peso atómico es 91.224. Estoy situado en el grupo IV B de la tabla periódica.  Mi símbolo es Zr. Mi nombre proviene del mineral circón.

Soy un metal de transición brillante, de color brillante, de color blanco grisáceo, duro, resistente a la corrosión, de apariencia similar al acero. Los minerales más importantes en las que se encuentra son el circón (ZrSiO₄) y la badeleyita (ZrO₂). Soy  utilizado en reactores nucleares, refractario y pacificador, y en pequeñas cantidades como agente de aleación para fuerte resistencia  a la corrosión.

Fui descubierto en 1789 por Martin Heinrich Klaproth a partir del circón (ZrSiO₄) piedra preciosa conocida desde la antigüedad. En 1824 Jons Jacob Berzelius me aisló en estado impuro; hasta 1914 no se preparo el metal puro. Mi primera aplicación práctica se utiliza como flash en fotografía.

Mis propiedades físicas son: soy un metal solidó a temperatura ambiente, blanco grisáceo, lustroso. Soy un metal pesado, pero más ligero que el acero, con una dureza similar a la del cobre.Tengo punto de fusión de 1855^oC (3371^oF), y mi punto de ebullición es de 4371^oC (7900^oF). Mi electronegatividad es de 1.33 en la escala de Pauling. De los elementos del bloque D soy el que tiene la cuarta más baja electronegatividad después de itrio, lutecio y hafnio. A temperatura ambiente presento una estructura cristalina hexagonal compacta, del mismo tipo que el magnesio. A 863^oC cambio a una estructura cristalina cúbica centrada, similar a la del wolframio.

Mis aleaciones con Zinc se vuelven magnéticas  por debajo de 35^ok. Por debajo de 0.55k soy un superconductor. En estado puro soy dúctil y maleable, de fácil laminación y forja. Pero pequeñas impurezas de hidrógeno, carbono, nitrógeno me vuelven frágil y difícil de procesar.

Químicamente tengo estado de oxidación + 2, + 3,+ 4. Presento una alta resistencia a la corrosión por álcalis, ácidos, agua salada y otros agentes. Puedo ser disuelto mediante ácido fluorhídrico (HF) También me disuelvo en una mezcla de ácido clorhídrico y sulfúrico especialmente cuando esta presente el flúor. Cuando estoy finamente dividido soy altamente inflamable, puedo arder espontáneamente en contacto con el aire, a altas temperaturas.

En forma compacta soy mucho menos propenso a la ignición, a presiones moderadas, reacciono solo al rojo vivo con el oxigeno. Pero a presión elevada reacciono con el oxigeno a temperatura ambiente, ya que mi oxido formado es soluble en el metal fundido.

VI- Estructura e interacciones en la materia
- Elementos, modelos atómicos, partes del átomo.
- Masa atómica e isótopos.
 - Tabla periódica: propiedades y su estructura.
- Enlaces.
- Reacciones químicas.
- Interacciones químicas en los seres vivos.
- Soluciones.
- Ácido, bases y sales.

VII- Movimiento ondulatorio
- Longitud de onda, amplitud, frecuencia, período y velocidad.
- Reflexión, refracción y difracción e interferencia.
- Transporte y dirección de la oscilación. - Frecuencia natural y resonancia.
- El sonido.
- Intensidad, tono, timbre y velocidad.
- La luz.
- Espectro electromagnético y velocidad de la luz.
- Colores: reflexión, refracción, dispersión y transmisión selectiva de colores.
- Excitación atómica. Emisión y absorción de luz.
- Interacción de la radiación con los seres vivos (en la salud).
- El oído.
- El ojo.
- Aplicaciones médicas de la radiación.

VIII-Nociones de electricidad
- Carga eléctrica.
- Conductores, aislantes y semiconductores.
- Circuitos: resistencia, corriente y voltaje.
- Nociones eléctricas en sistemas biológicos