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CIENCIAS TERRESTRES GRADO 9
Unidades derivadas Una amplia variedad de unidades, llamadas unidades derivadas son combinaciones de las unidades fundamentales. Una unidad derivada muy común es el metro por segundo, m/s, usada para medir la velocidad, y otra el joule, kg.m2/s2, usado para medir la energía. A medida que aprendas las unidades fundamentales y derivadas, hallarás que es útil al resolver problemas de física considerar las unidades de cada término de la ecuación como cantidades algebraicas, para ayudar a asegurar la exactitud de una respuesta. Prefijos del SI El sistema métrico es decimal. Los prefijos se utilizan para cambiar las unidades del SI, en potencias de 10. Para utilizar de manera efectiva las unidades del SI, debes saber el significado de los prefijos indicados en la tabla que se presenta a continuación. Prefijos del SI
Notación científica Muchos de los valores numéricos de los multiplicadores de la tabla anterior son dígitos muy grandes muy pequeños. Escritos de este modo, los valores de las cantidades ocupan mucho espacio. Estas medidas tan grandes o tan pequeñas son difíciles de leer, sus tamaños relativos son difíciles de determinar y es complicado su uso en los cálculos. Para trabajar más fácilmente con dichos números, estos se escriben en notación científica expresando los decimales como potencias de 10. La parte numérica de una cantidad se escribe como un número entre 1 y 10 multiplicado por una potencia entera de 10. M x 10n 1 ≤ M ≥ 10 y n es un número entero. Para escribir la notación científica al escribir los números, mueve el punto decimal hasta que a la izquierda de él sólo quede un número distinto de cero. Luego cuenta el número de lugares que desplazaste el punto decimal, y emplea ese número como exponente de 10. La distancia media de Marte al Sol es 227,800,000,000 m. En la notación científica, esta distancia sería 2.278 x 1011 m. El número de lugares que mueves el decimal a la izquierda se expresa como un exponente positivo de 10. La masa de un electrón es aproximadamente 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 911 kg. Para escribir este número en notación científica, el punto decimal se mueve 31 lugares hacia la derecha. Como resultado, la masa del electrón se escribe como 9.11 x 10-31 kg. El número de lugares que desplazas el decimal hacia la derecha se expresa como exponente negativo de 10. También puedes hacerlo al revés para expresar una notación científica en forma desarrollada. Conversión de unidades En ocasiones, es necesario hacer un cambio de unidades para resolver ciertos problemas en física. A esto se le llama conversión de unidades. Esta conversión puede ser de una unidad del SI a otra o entre unidades de distintos sistemas de medidas. A continuación una explicación de cómo resolver un problema de conversión de unidades: ¿Cuál es el equivalente en kg de 465 g? A partir de lo indicado en la tabla de la página anterior donde conociste el valor por los prefijos de las unidades sabes que en un 1 kg = 1000 g. Entonces (1000g)/(1 kg) = 1. ¿Cómo puede usarse esta información para convertir unidades?
El método de factor de conversión para cambio de unidades Una manera fácil de convertir una cantidad expresada en una unidad a dicha cantidad expresada en otra unidad consiste en usar un factor de conversión, una relación entre las dos unidades. Un factor de conversión es un multiplicador igual a 1. Como 1 kg = 1000 g, puedes elaborar los siguientes factores de conversión: 1 = 1 kg / 1000 g ó 1 = 1000 g / 1 kg Recuerda que el valor de una cantidad no cambia cuando se multiplica o se divide entre 1. Por tanto, para hallar el equivalente en kg de 465g, multiplica esto por un factor de conversión adecuado 465 g = (465 g) (1 kg / 1000 g) = 465 g x 1 kg / 1000 g = 0.465 kg Las clasificaciones de unidades se cancelan como las cantidades algebraicas. Si las unidades finales no tienen sentido, revisa tus factores de conversión. Puede haberse invertido un factor, o haberse escrito incorrectamente. Este método de convertir una unidad en otra se llama método del factor de conversión para cambio de unidades. TRABAJO 1 - Tela de araña Completa el siguiente organizador gráfico de tela de araña con las unidades del Sistema Internacional (SI). Valor 24 puntos
TRABAJO 2 - Práctica notación científica. Valor 20 puntos Expresa las siguientes cantidades en forma desarrollada. 1. 5.8 x 103m 2. 4.5 x 105 m 3. 3.02 x 108 m 4. 8.6 x 1010 m 5. 5.08 x 10-4 kg 6. 4.5 x 10-7 kg 7. 3.600 x 10-4 kg 8. 4 x 10-3 kg 9. 3 x 105 s 10. 1.86 x 105 s TRABAJO 3 - Práctica de conversión de unidades. Valor 16 puntos Convierte cada una de las siguientes medidas de longitud como se indica: A. 1.1 cm a metros B. 76.2 m a milímetros C. 2.1 km a metros D. 2.278 x 1011 m a kilómetros Convierte cada una de las siguientes medidas de masa a su equivalente en kilogramos: A. 147 g B. 11 Mg C. 7.23 µg D. 478 mg
TRABAJO 4 – Veamos algo de historia de la medición Instrucciones: Busque información en internet sobre el origen del sistema métrico y haga una presentación de powerpoint de 10 “slides” con la información encontrada. Recuerde incluir las referencias o direcciones electrónicas de donde obtuvo la información. La siguiente rúbrica contiene los criterios que se evaluarán en la presentación de la historia de la medición:
Información conceptual: TEMA: CAPAS DE LA TIERRA
Conceptos o ideas clave:
·
Corteza
·
Manto
·
Núcleo
·
Litósfera
·
Astenosfera
·
Mesosfera
Objetivos:
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Identifica las capas de la Tierra por su composición química.
·
Identifica las capas de la Tierra por su composición física.
El interior de la Tierra Para estudiar el interior de la Tierra los científicos utilizan dos criterios: la composición química y su estructura física. De acuerdo a la composición química de la Tierra, ésta se puede dividir en tres partes: núcleo, manto y corteza. Los compuestos más densos se encuentran en el núcleo. Por esa razón es que se forman las capas. Corteza Es la capa externa de la Tierra. La corteza es tiene un grosor de 5 a 100 km y es la capa menos gruesa de la Tierra. Existen dos tipos de corteza: corteza continental y corteza oceánica. Ambos tipos de corteza están hechos, en su mayoría, por los elementos oxigeno, silicón y aluminio. Sin embargo, en la corteza oceánica también se pueden encontrar los elementos hierro, calcio y magnesio. Manto El manto se encuentra entre la corteza y el núcleo. Esta área contiene la mayor cantidad de masa de la Tierra y es una capa más gruesa que la corteza. Nunca nadie ha visitado el manto, porque la corteza es demasiado gruesa para poder ser atravesada y llegar hasta el manto. Por eso, los científicos tienen que llegar a conclusiones, basándose en observaciones de las propiedades físicas de la superficie terrestre. Núcleo Todo lo que se encuentra bajo el manto se conoce como el núcleo de la Tierra. Los científicos piensan que el núcleo está hecho de hierro y de pequeñas cantidades de níquel.
Otro de los criterios que se utilizan para estudiar el interior de la Tierra son sus propiedades físicas. De acuerdo a este criterio, el interior de la Tierra se divide en cinco capas: litósfera, astenósfera, mesósfera, núcleo interno y núcleo externo. La litosfera consiste de la corteza y la parte exterior del manto. Se extiende alrededor de 15 a 300 km de grosor. La segunda capa es la astenósfera. En esta capa es que se mueven las placas tectónicas, de las cuales hablaremos más adelante en el curso. La tercera capa es la mesósfera, la cual se extiende desde la astenósfera hasta el núcleo externo. El núcleo externo es la parte líquida del núcleo, que descansa sobre el núcleo interno. El núcleo interno es el centro sólido y denso de nuestro planeta.
TRABAJO 1 – Repaso de la lección. Valor 15 puntos
Contesta las siguientes preguntas como comprobación de lectura:
1.
¿Cuáles son los dos criterios para clasificar el interior de la
Tierra?
2.
¿Cuáles son las capas de la Tierra, según sus propiedades físicas?
3.
¿Cuáles son las capas de la Tierra, según sus propiedades químicas?
TRABAJO 2 - Modelo del interior de la Tierra Instrucciones: Construye un modelo del interior de la Tierra comestible. Use materiales de su cocina, como gelatina, dulces, entre otros. El modelo debe mostrar lo siguiente: v Debe separar e identificar cada capa dentro del modelo. v Debe tirar una fotografía y pegarla con un párrafo de una descripción de cada capa. Luego, disfrute y comparta el postre. v El modelo será evaluado con la siguiente rúbrica RÚBRICA DE EVALUACIÓN DE MODELOS
Información conceptual: TEMA: MINERALES Y ROCAS
I – Minerales
Conceptos o ideas clave:
·
Mineral
·
Roca
·
Ciclo de las rocas
·
Tipos de rocas
·
Meteorización
·
Erosión
·
Deposición
Objetivos:
Explica las propiedades para identificar los minerales en una carta.
Comprende la importancia de las rocas y los minerales para las
actividades humanas.
Demuestra dominio de los conceptos básicos del tema, contestando
preguntas en una prueba corta.
Construye un diagrama sobre el ciclo de formación de las rocas.
¿Qué es un mineral? Un mineral es un sólido inorgánico, natural, que tiene una estructura cristalina definida. Contestando a cuatro preguntas podemos saber si un objeto misterioso es un mineral. Si no puedes contestar “Sí” a una de estas preguntas, entonces no tienes un mineral.
¿Es un material no vivo? ¿Es un sólido? ¿Tiene una estructura cristalina?
¿Se forma en la naturaleza? Observando el objeto puedes saber de inmediato si es vivo o no. También puedes tocarlo para ver si es un sólido. Sin embargo, para entender la estructura cristalina, debes conocer primero sobre los elementos que forman ese mineral. Un elemento es una sustancia pura que no se puede dividir en sustancias más simples. Los elementos están hechos de átomos, que forman compuestos. La forma en la cual los átomos de un mineral se unen en un patrón repetitivo, es lo que causa los cristales.
Tipos de minerales La clasificación más común para los minerales está basada en su composición química. De acuerdo a esto, se pueden dividir en minerales silicatos y no silicatos. Los minerales silicatos son aquellos que se componen de una mezcla de oxigeno y silicio. Este tipo de mineral es el más abundante, puesto que esos elementos son bastante abundantes en la Tierra. Algunas veces estos dos elementos se combinan también con aluminio, hierro, magnesio y potasio. Algunos de los minerales silicatos más comunes se muestran a continuación:
Por su parte, los minerales no silicatos son aquellos que no están hechos de una mezcla de silicio y oxigeno. Algunos de estos minerales están hechos de elementos como el carbono, oxigeno y azufre. A continuación, algunos minerales no silicatos comunes:
¿Cómo podemos saber qué tipo de mineral es? Se puede conocer la identidad de un mineral al observar diferentes propiedades. Estas propiedades son color, brillo, veta, dureza, densidad, exfoliación y fractura. También hay algunos minerales que tienen propiedades especiales por las que los podemos identificarlos más fácilmente. Las propiedades especiales de algunos minerales son: fluorescencia, magnetismo, reacción química, sabor, propiedades ópticas y radioactividad. Color Un mineral puede venir en diferentes colores, dependiendo de la pureza del mismo. Por eso, no podemos identificar un mineral solo por su color. Es necesario utilizar alguna otra propiedad para saber la identidad del mineral. Brillo No todos los minerales brillan igual. Los minerales pueden ser metálicos, sub metálicos o no metálicos.
Veta La veta es el polvo que suelta un mineral cuando es rayado contra una superficie. El color de la veta no siempre es del mismo color del mineral. La veta no se afecta por el aire o el agua, por eso es más efectiva para identificar un mineral que el color. Exfoliación y fractura Los minerales se rompen de diferentes formas. Esto es porque se rompen en un arreglo atómico diferente. La exfoliación es la tendencia de algunos minerales a romperse en partes planas y suaves. La fractura ocurre cuando un mineral se rompe de manera irregular. Dureza La resistencia de un mineral a ser rayado se conoce como dureza. Para determinar la dureza de un mineral se utiliza una escala llamada Mohs. En la misma, se asignan números que van del uno al diez, siendo el talco el mineral menos duro y el diamante el más duro.
Densidad
II – Rocas
¿Qué es una roca?
Las rocas son una mezcla sólida de minerales que se forma naturalmente. Las rocas siempre están cambiando. De hecho, se puede decir que las rocas se reciclan ellas mismas en un proceso llamado ciclo de las rocas.
El valor de las rocas Las rocas son importantes para los seres humanos, puesto que con ellas podemos construir edificios, escuelas, monumentos, entre otros. En el tiempo de los indios, éstos construían sus armas y herramientas con rocas. Esto facilitaba las labores en la comunidad.
Procesos que dan forma a la superficie terrestre Los procesos que dan forma a la Tierra son la meteorización, erosión y deposición. La meteorización es un proceso en el cual el viento, el agua y el hielo rompen las rocas en fragmentos llamados sedimentos. Estos sedimentos son los que forman las rocas sedimentarias.
La erosión es la encargada de trasladar esos sedimentos a otros lugares con la ayuda del agua, el viento y la gravedad. Estos sedimentos se acumulan. Luego, los sedimentos se depositan en un lugar como consecuencia de la erosión en un proceso llamado deposición.
El calor y la presión juegan un papel importante en este proceso. Si estos dos factores son apropiados, las rocas sedimentarias pueden cambiar a metamórficas. En algunas ocasiones, la temperatura es tan alta que la roca se derrite o fusiona y se convierte en una roca ígnea.
Todo este proceso es continuo y no ocurre de la noche a la mañana. Con el ciclo de las rocas, la naturaleza nos da un ejemplo de reciclaje.
Tipos de rocas
Igneas Las rocas ígneas se forman del calor cuando la roca líquida, llamada magma, se enfría y endurece. El tipo de roca ígnea que se forme depende de la composición del magma que la forma y del tiempo que éste tarda en solidificarse. Por eso la textura de este tipo de rocas puede variar. A continuación dos ejemplos de rocas ígneas.
Sedimentarias La arena es el producto de un proceso de rompimiento de las rocas que ocurre a lo largo de un tiempo. En ocasiones, los granos de arena se unen y compactan para formar las rocas sedimentarias. Estas rocas se clasifican de acuerdo a su formación. Las clasificaciones de las rocas sedimentarias son: clásticas u orgánicas. Las rocas sedimentarias clásticas se forman de los minerales que surgen de la cristalización de soluciones como el agua. Las rocas sedimentarias orgánicas se forman de los restos de organismos que una vez habitaron la Tierra.
Metamórficas Las rocas también pueden pasar por el proceso conocido como metamorfosis. La metamorfosis es un cambio de forma. Las rocas pueden cambiar debido al calor, la presión o la combinación de ambos. Este tipo de rocas se clasifican en foliadas y no foliadas.
Las rocas metamórficas foliadas son aquellas en
que los granos están arreglados en forma de bandas. Por su
parte, las no foliadas no tienen ese arreglo en
los granos. TRABAJO 1 - Carta a un amigo. Imagine que tiene un compañero de clase que estuvo ausente y le pide una carta donde le explique la información ofrecida sobre el tema de minerales. Escriba una carta a su amigo sobre las propiedades de los minerales. Explíquele cómo puede identificar un mineral, usando esas propiedades. A continuación, un ejemplo del formato de una carta.
Rúbrica de Evaluación
TRABAJO 2 – Modelo del ciclo de las rocas Dibuje o construya un modelo del ciclo de las rocas. Use su creatividad y explique los pasos para la formación de los tres tipos de rocas. A continuación la rúbrica que se utilizará para evaluar el modelo: RÚBRICA DE EVALUACIÓN DE MODELOS
TRABAJO 3 – Collage importancia de las rocas ¿Qué importancia tienen las rocas para la Tierra? ¿Cómo los humanos dependemos de ellas? Busque láminas en formato digital y haga un collage que muestre los usos que los seres humanos hemos dado a las rocas desde nuestro origen. Luego, escriba un párrafo que explique su trabajo. Este trabajo se evaluará con la siguiente rúbrica:
POST - PRUEBA Instrucciones: La siguiente prueba se utiliza para determinar el conocimiento adquirido al terminar este módulo. Las puntuaciones de la misma no se verán reflejadas en las notas del estudiante. I - Conocimiento general y tecnológico 1. Por lo general, el primer paso que siguen los científicos para saber más acerca del mundo natural es: a. Hacer preguntas b. Experimentar c. Redactar una hipótesis d. Analizar datos 2. Un modelo físico representa: a. Un objeto imaginario b. Un objeto real c. Un objeto abstracto f. Ninguna de las anteriores 3. Una variable controlada en un experimento es la que: a. Cambia b. Se mantiene igual c. Resulta del experimento d. Ninguna de las anteriores
4. Si deseo saber la cantidad de masa que contiene un dado, ¿qué equipo debo utilizar? a. Una probeta calibrada b. Un termómetro c. Una balanza calibrada d. Un vaso de análisis 5. Un ejemplo de una hipótesis es: a. Si el agua está contaminada, entonces los peces van a morir. b. Los peces se mueren porque el agua está contaminada. c. Determinar la razón por la que los peces en Isla de Cabras se están muriendo. d. Ninguna de las anteriores
6. Durante una tormenta, se mide el agua cada 15 minutos. ¿Cuál de estos términos describe el agua? a. Variable controlada b. Variable dependiente c. Variable independiente d. No es una variable
7. ¿Qué es una teoría científica? a. Un resumen de hechos científicos basados en observaciones. b. Una explicación de cómo funcionan los procesos, basándose en observaciones. c. Una predicción de lo que va a suceder. d. Algo que se usa en la ciencia
8. ¿Para cuál de los siguientes fines NO se usan modelos en las ciencias? a. Para reemplazar a los seres y objetos reales del mundo natural b. Para explicar teorías c. Para comprender el mundo natural d. Siempre se usan modelos en ciencia
9. Si quieres aprender acerca de los animales y las plantas que viven en el océano, debes consultar un: a. Oceanógrafo físico b. Oceanógrafo biológico c. Oceanógrafo químico d. Oceanógrafo nuclear
10. Si quieres conocer el origen, la historia y la estructura de la Tierra, tienes que estudiar: a. Meteorología b. Astronomía c. Geología d. Ninguna de las anteriores
11. ¿Cuál de las siguientes es probable que NO se indique en un mapa topográfico? a. Un río b. La montaña más alta c. Una tienda de ropa d. El Yunque
12. ¿De qué sirve recoger la basura en una playa? a. Educa a las personas b. Hace que la playa sea más segura para las plantas, los animales y los seres humanos c. Ahorra puestos de trabajo de recolectores de basura d. No sirve de nada
13. Los tornados son principalmente peligrosos porque producen: a. Fuertes vientos b. Fuertes lluvias c. Fuertes terremotos d. Ninguna de las anteriores
14. ¿Qué describe mejor el término Pangea? a. El fin de la edad de hielo b. El movimiento de los continentes hacia el ecuador c. Una masa de tierra que existió hace 250 millones de años d. La extinción de los dinosaurios
15. ¿Qué instrumento permitió encontrar planetas nuevos? a. Microscopio b. Telescopio c. Binoculares d. Ninguno de los anteriores
16. ¿Cuál de los siguientes es un tipo de roca? a. biológica b. solar c. ígnea d. ninguna de las anteriores
17. ¿Cuál de las siguientes es la causa de los terremotos? a. movimiento de las corrientes del mar b. movimiento de las placas tectónicas c. movimiento del núcleo terrestre d. ninguna de las anteriores
18. ¿Cuál de las siguientes es una capa de la Tierra? a. corteza b. núcleo c. manto
II – Solución de problemas 2. 1. Para hallar el área de una superficie a.Utilizas un termómetro b. Multiplicas la longitud por el ancho por la altura c. Divides la masa por el volumen d. Ninguna de las anteriores 2. ¿Cuántos segundos hay en 3 horas?
3. Convierte 2,500 metros a kilómetros.
4. Un autobús se detiene con treinta pasajeros en la primera parada, se bajan cuatro y suben seis. En la segunda parada, se bajan dos personas y sube una. El autobús continúa y hace otra parada, en la cual suben seis personas y nadie baja. Más adelante, se suben al autobús diez personas y continúan. Al final de la jornada, se bajan todas las personas del autobús. ¿Cuántas paradas hizo el autobús?
5. Para calcular la densidad de un objeto desconocido se usa a. la masa y el volumen del objeto. b. la masa solamente c. el volumen solamente d. ninguna de las anteriores
III. Interpretación de datos Utiliza la siguiente tabla para contestar las preguntas 1 y 2:
7. ¿Cuál de las siguientes edades pertenece al grupo con mayor peso? a. 38 b. 16 c. 32 d. Ninguna de las anteriores
8. Las personas con 36-40 años pesan en promedio: a. Menos que las personas de 15-20 años b. Más que las personas de 15-20 años c. Menos que las personas de 31-35 d. Todas las anteriores
Utiliza la siguiente gráfica para contestar las preguntas 3 y 4: 9. El zinc es el elemento que menos abunda, según la gráfica. El por ciento de zinc es de: a. 40% b. 6% c. 14% d. No representa ningún porcentaje
10. La gráfica anterior es un ejemplo de: a. Gráfica de barra b. Gráfica de punto c. “Pie Chart” d. Ninguna de las anteriores
Referencias Dávila, et al. Científicos Ciencias Terrestres y del Espacio. Grupo Editorial Norma, 2002. ISBN: 958-04-6348-4. Holt Science & Technology. Whiz-Bang Demonstrations. ISBN: 0-03-035182-0. Holt Science & Technology. Earth Science. 2007. ISBN: 0-03-045757-2. Varios autores. Lecciones Ambientales para maestros de secundaria. Programa de Ciencias y Educación Ambiental (PCEA), 2009. León, M y Torres, A. Módulo de Ciencias Ambientales. 2009.
Diccionario de la lengua española. Real
Academia española. 2008. Departamento de Recursos Naturales y Ambientales de Puerto Rico: http://www.drna.gobierno.pr Fideicomiso de Conservación de Puerto Rico: NASA: Red Sísmica: http://redsismica.uprm.edu/spanish/ Observatorio de Arecibo: http://www.naic.edu/
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