1. ¿Qué es la Ciencia?

2. Algunos científicos famosos

3. Fuentes de energía

3.1. Energía eléctrica

4. La fuerza

5. La densidad

6. Curiosidades

1. ¿Qué es la Ciencia?

La ciencia es la parte de la actividad humana dirigida a la adquisición

sistemática, mediante el método científico, de nuevos conocimientos

sobre la naturaleza, la sociedad y el pensamiento, que se reflejan en

leyes, fundamentos y tendencias de desarrollo.

El método científico se realiza en cinco pasos, que son:

a. Observación: Consiste en la recopilación de hechos

acerca de un problema o fenómeno natural que despierta

nuestra curiosidad. Las observaciones deben ser lo más

claras y numerosas posible, porque han de servir como

base de partida para la solución.

b. Sistematicidad: La ciencia es sistemática, organizada en

sus búsquedas y en sus resultados. Se preocupa por

construir sistemas de ideas organizadas coherentemente

y de incluir todo conocimiento parcial en conjuntos más

amplios. Para lograr esta coherencia en las diversas

ciencias se acude a operaciones lógicas que garanticen

este orden o sistematicidad. Estas operaciones lógicas

son: definición, división y clasificación, que nos sirven

para determinar con exactitud el contenido y la extensión

de los conocimientos científicos.

c. Generalidad: La preocupación científica no es solo

profundizar y completar el conocimiento de un solo objeto

individual, sino lograr que cada conocimiento parcial sirva

como puente para alcanzar una comprensión de mayor

alcance.

d. Verificabilidad: Es la confirmación o rechazo de la

hipótesis. Se verifican o rechazan las hipótesis por medio

del método experimental. Se plantean hipótesis o

supuestas respuestas a nuestros problemas y ésta

confirma o se reestructura de acuerdo a los resultados

presentados durante la experimentación.

e. Normatiavidad: Significa que el método es un

procedimiento, es una guía y en cuanto tal nos

proporciona principios y técnicas para la investigación. La

Técnica es un conjunto de procedimientos de que se sirve

una ciencia o arte.

2. Algunos científicos famosos

CIENTÍFICO Leonardo da Vinci (1452-1519)

PAÍS Italia

DESCUBRIMIENTO La sangre circula por nuestras venas.

Máquinas de tejer, trajes de buzo, submarinos y

máquinas voladoras.

CIENTÍFICO Isaac Newton (1642-1727)

CIENTÍFICO Arquímedes (287 a.C. - 212 a.C.)

PAÍS Italia

DESCUBRIMIENTO Principio de Arquímedes: todo cuerpo

sumergido en un fluido experimenta un empuje

vertical y hacia arriba igual al peso de fluido

desalojado.

CIENTÍFICO Galileo Galilei (1564-1642)

PAÍS Italia

DESCUBRIMIENTO Mejora del telescopio, observaciones

astronómicas.

PAÍS Gran Bretaña

DESCUBRIMIENTO Ley de la Gravitación Universal: todos los

objetos se atraen unos a otros con una fuerza

directamente proporcional al producto de sus

masas e inversamente proporcional al cuadrado

de la distancia que separa sus centros.

CIENTÍFICO James Watt (1736-1819)

PAÍS Escocia

DESCUBRIMIENTO Mejoró la máquina de vapor para impulsar

los aparatos industriales de una forma más

eficiente y con más potencia, lo que significó

el surgimiento de fábricas y de la producción

a mayor escala.

CIENTÍFICO Alessandro Volta (1745-1827)

PAÍS Italia

DESCUBRIMIENTO La pila voltaica, que consiste en treinta

discos de metal separados por paños

húmedos. Durante la primera parte del siglo

XIX, eran construidas como fuentes

proveedoras de corriente continua.

3. Fuentes de energía

Las fuentes de energía se pueden dividir en dos grandes grupos: no

renovables y renovables.

Energías no renovables Son aquellas cuyas reservas son limitadas

y se agotan con el uso.

Energía fósil Energía nuclear

Se puede utilizar en forma sólida

(carbón), líquida (petróleo) o

gaseosa (gas natural).

Son acumulaciones de seres

vivos que vivieron hace millones

de años y que se han fosilizado

formando carbón o

hidrocarburos.

CARBÓN=bosques de zonas

pantanosas.

PETRÓLEO Y GAS NATURAL=

grandes masas de plancton

marino.

El núcleo atómico de elementos

pesados como el uranio, puede

ser desintegrado (fisión nuclear)

y liberar energía radiante y

cinética. Las centrales

termonucleares aprovechan esta

energía para producir

electricidad mediante turbinas

de vapor de agua.

Se obtiene al romper los átomos

de minerales radiactivos en

reacciones en cadena que se

producen en el interior de un

reactor nuclear.

Energías renovables Son aquellas que se obtienen de fuentes

naturales ilimitadas, unas por la inmensa cantidad de energía que

contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios

naturales.

A/ ENERGÍA SOLAR.- Se captura la luz del sol para convertirla en

electricidad a través de paneles solares o fotovoltaicos. Estos

paneles están formados por grupos de las llamadas células o celdas

solares que son las responsables de transformar la energía

luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones).

Estas células se conectan entre sí como un circuito en serie para así

aumentar la tensión de salida de la electricidad. Al mismo tiempo

varias redes de circuito paralelo se conectan para aumentar la

capacidad de producción eléctrica que podrá proporcionar el panel.

Como el tipo corriente eléctrica que proporcionan los paneles

solares es corriente continua, muchas veces se usa un inversor y/o

convertidor de potencia para transformar la corriente continua en

corriente alterna, que es la que utilizamos habitualmente en

nuestras casas, trabajos y comercios.

B/ENERGÍA EÓLICA.- Se produce por la fuerza del viento. La forma

típica de aprovechar esta energía es a través de la utilización de

aerogeneradores o turbinas de viento. Para obtener

electricidad, el movimiento de las aspas o paletas acciona un

generador eléctrico (un alternador o una dinamo) que convierte la

energía mecánica de la rotación en energía eléctrica.

C/ENERGÍA GEOTÉRMICA.- Usa el calor del interior de la Tierra, que

proviene de su refrigeración residual y de la radiactividad de

determinados organismos (uranio, torio, potasio, etc.). La energía

geotérmica a baja temperatura (50 a 100°C) se utiliza

principalmente para calefacción, a través de redes de calor, y de

manera más marginal para la calefacción de invernaderos o la

acuicultura. La energía geotérmica de alta temperatura permite

producir electricidad, ya sea por vapor directo si la temperatura es

suficiente (170 a 200°C, como el ejemplo de Larderello en Italia,

cerca de Pisa) o ya sea a través de la evaporación de un fluido

orgánico si las temperaturas son insuficientes (120 a 170°C).

D/ENERGÍA HIDRÁULICA.- Se obtiene del aprovechamiento de las

energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua

o mareas. Cuando el Sol calienta la tierra, además de generar corrientes de aire, hace

que el agua de los mares, principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva

hacia las regiones montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede

colectar y retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se

mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía eléctrica.

3.1. Energía eléctrica

La electricidad es un fenómeno físico, cuyo origen son las cargas

eléctricas.

Su energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, luminosos,

térmicos, etc.

Se puede observar de forma natural en los rayos, que son descargas

eléctricas. En 1831, Faraday descubrió la forma de producir corrientes

eléctricas.

La corriente eléctrica se mide en amperios y la tensión eléctrica, en

voltios. La tensión eléctrica o diferencia de potencial es una magnitud

física que impulsa los electrones a lo largo de un conducto en un

circuito eléctrico.

Los electrones se encuentran en los átomos, y tienen una masa

pequeña respecto al protón. Su movimiento genera corriente

eléctrica, aunque dependiendo del tipo de elemento o compuesto en

el que se genere, necesitará más o menos energía para provocar esta

corriente eléctrica. Estas partículas desempeñan un papel primordial

en la Química ya que definen las atracciones con otros átomos.

¿CÓMO SE DESCUBRIÓ QUE LOS ANIMALES CONDUCEN LA

ELECTRICIDAD?

Luigi Galvani, que era amigo de Alessandro Volta, descubrió en 1780

que el contacto con dos metales diferentes con el músculo de una

rana producía electricidad. Entonces Volta también empezó a hacer

sus propios experimentos de electricidad-animal, pero llegó a otra

conclusión en el año 1794: que no era necesario la participación de

los músculos de los animales para producir corriente. Este hallazgo, le

trajo muchos conflictos, no sólo con su amigo Galvani, sino con la

mayoría de los físicos de la época que eran adherentes a la idea de

que la electricidad sólo se producía a través del contacto de dos

metales diferentes con la musculatura de los animales. Sin embargo,

cuando Volta logró construir la primera pila eléctrica, demostró que él

se encontraba en lo cierto y había ganado la batalla frente a sus

colegas.

¿CÓMO LLEGA LA ELECTRICIDAD A NUESTRAS CASAS?

Para que la corriente eléctrica llegue a nuestros electrodomésticos

o a cualquier aparato que funcione gracias a la electricidad, es

necesario que se forme u circuito eléctrico. Un circuito eléctrico está

formado por un generador de electricidad y un receptor, y ambos

están unidos por un cable.

Algunos aparatos domésticos que necesitan energía eléctrica son la

televisión, el ordenador y el teléfono móvil. Sus inventores fueron los

siguientes:

4. La fuerza

La fuerza es vigor, potencia, robustez y capacidad para mover una

cosa que tenga peso y ofrezca resistencia. Hay varios tipos de

fuerzas:

Fuerza del viento

Televisión – Guillermo González Camarena.

Ordenador – Charles Babbage.

Teléfono móvil - Martín Cooper.

El viento es el movimiento en masa del aire en la atmósfera, y su

fuerza o intensidad se ordena según su rapidez utilizando la escala d

Beaufort. Esta escala se divide en varios tramos según sus efectos o

daños causados, desde el aire en calma hasta los huracanes.

Fuerza de rozamiento

La existencia inevitable de fuerzas de rozamiento obliga a aplicar

fuerzas motrices para logar el avance de cuerpos sobre una

superficie. Este hecho es perjudicial en muchas ocasiones, y se

procura atenuar disminuyendo los coeficientes de rozamiento, ya sea

mediante el pulimiento de las su

Fuerza electromagnética

Es la fuerza que afecta a los cuerpos eléctricamente cargados y

aparece en las transformaciones físicas y químicas de átomos y

moléculas.

Las fuerzas magnéticas entre imanes y electroimanes es un efecto

residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto

sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen

microcorrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo

magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él.

Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo.

Fuerza de gravedad

Es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y

afecta a todos los cuerpos. Esta atracción depende de la masa del

objeto en cuestión; cuanto más masa, mayor será la fuerza de

atracción.

Todas las partículas materiales y todos los cuerpos se atraen

mutuamente por el simple hecho de tener masa, en proporción

directa a sus masas. (Es decir, mayor fuerza cuanto mayor masa).

Esta fuerza pierde intensidad en proporción al cuadrado de la

distancia que separa a los cuerpos. (Es decir, a mayor distancia,

menor fuerza).

Los planetas están siendo atraídos constantemente por el Sol,

de la misma manera que una manzana es atraída hacia el centro de

la Tierra al ser desprendida de la rama de su árbol. Por lo tanto, la

fuerza de gravedad no es exclusiva para el planeta Tierra, todos los

cuerpos la ejercen, pero depende de la masa de cada uno. Como el

Sol posee una gran cantidad de masa, es capaz de mantener a todo el

sistema solar en órbitas en torno a él. La gravedad es la aceleración

que experimenta un objeto en las cercanías de un planeta o satélite.

Principalmente por efecto, de la gravedad tenemos la sensación de

peso si estamos apoyados en el planeta o satélite.

Isaac Newton notó que la fuerza que hace que los objetos caigan con

aceleración constante en la Tierra (gravedad terrestre) y la fuerza que

mantiene en movimiento los planetas y las estrellas, es de la misma

naturaleza.

Movimiento de CAÍDA LIBRE

Este movimiento es el que describen, atraídos por la fuerza

gravitatoria de la Tierra los cuerpos que caen. Está caracterizado

porque el aumento de la velocidad es siempre el mismo en las

cercanías de la superficie terrestre: la velocidad de los cuerpos

aumenta en 9,8 m/s cada segundo. Este valor es una de las

constantes más importantes de la física, por lo que recibe un nombre

específico: aceleración de la gravedad, y se abrevia con la letra g.

Si todos los cuerpos que caen lo hacen con la misma aceleración,

podemos llegar a la conclusión de que todos tardan el mismo tiempo

en caer de una altura y, por lo tanto, sus movimientos son idénticos.

ME

RC

UR

IO

VEN

US

TIE

RR

A

MA

RTE

JÚPIT

ER

SA

TU

RN

O

UR

AN

O

NEPTU

NO

3,7

m/s2

8,9

m/s2

9,8

m/s2

3,7

m/s2

23,12

m/s2

9 m/s2 8,7 m/s2 11

m/s2

Ley de HOOKE

Para comprobar la relación existente entre la fuerza ejercida y la

deformación producida en un muelle, se cuelga de un muelle distintas

pesas y se mide el alargamiento producido en cada caso.

El alargamiento de un muelle producido por una fuerza es

directamente proporcional al valor de esa fuerza. (Es decir a más

fuerza, más alargamiento).

5. La densidad

La densidad es una medida utilizada por la Física y la Química para

determinar la cantidad de masa contenida en un determinado

volumen.

Hay que diferenciar entre masa y peso. La masa es una medida de la

cantidad de materia de un objeto; y el peso es una medida de la

fuerza gravitatoria que actúa sobre el objeto.

El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. La unidad principal

para medir volúmenes es el metro cúbico (m3) que corresponde al

espacio que hay en el interior de un cubo de un metro de lado. Para

medir el volumen de los líquidos y los gases también podemos

fijarnos la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las

medidas de capacidad, especialmente el litro (l) y el mililitro (ml).

Existe una equivalencia entre las unidades de volumen y las de

capacidad:

Las pobretas son recipientes de vidrio graduados que sirven para

medir el volumen de líquidos (leyendo la división correspondiente al

nivel alcanzado por el líquido) y sólidos (midiendo el volumen del

líquido desplazado por el sólido, es decir, la diferencia entre el nivel

alcanzado por el liquido solo y con el sólido sumergido).

Cuando se necesita más exactitud se utilizan pipetas o buretas.

1 LITRO = 1 DECÍMETRO CÚBICO

1 MILILITRO = 1 CENTÍMETRO CÚBICO

Para medir la masa usamos balanzas y la unidad de medida principal es el kilogramo (kg).

Para medir el volumen usamos probetas, pipetas y buretas.

La densidad se calcula dividiendo la masa del cuerpo entre su

volumen, y la unidad que se emplea son los kg/m3 (kilogramos por

metro cúbico) ó g/cm3 (gramos por centímetro cúbico).

HIERRO ACEITE MADERA AGUA

7.874 kg/m3 920 kg/m3 700 kg/m3 1.000 kg/m3

AGUA DEL MAR ORO PLATA HELIO

1.027 kg/m3 19.300 kg/m3 10.490 kg/m3 0’18 kg/m3

¿POR QUÉ UNOS CUERPOS FLOTAN EN EL AGUA Y OTROS NO?

Cualquier cuerpo sumergido en el agua, en parte o por completo,

experimenta una fuerza que le empuja hacia arriba, fuerza (llamada

empuje) que es proporcional al peso del agua que el cuerpo está

desalojando.

Este es el famoso Principio de Arquímedes, a quien según la

leyenda, se le ocurrió cuando se estaba dando un baño; al comprobar

cómo el agua se desbordaba de la bañera exclamó: “¡Eureka!” (lo

encontré).

Dependiendo de cuánto pese el cuerpo, al echarlo al agua, puede

darse una de estas tres situaciones:

Que se hunda y caiga al fondo, si el peso es mayor que el

empuje;

Que se hunda, pero sin llegar a irse al fondo, si el peso es igual

al empuje;

Que flote, quedando en parte por encima y en parte por debajo

del nivel del agua, si el peso es menor que el empuje.

El corcho y la madera, que son materiales menos densos, y por tanto pesan menos que el agua, sí que flotan, mientras que el acero o el plomo, mucho más densos, y por tanto, más pesados que el agua, se hunden en ella.