CIENCIAS 4

Portada
Cambio químico evidenciado en el cambio de coloración en una hoja de almendro. La degradación del pigmento verde de las hojas, la clorofila, permite
observar los demás pigmentos naturales que contiene la hoja conforme pasa el tiempo.
Fotografía: Carlos Miranda.

Material de Autoformación e Innovación Docente
Ciencias Naturales
Ministerio de Educación
Viceministerio de Ciencia y Tecnología
Gerencia de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación
Programa Cerrando la Brecha del Conocimiento
Sub-Programa “Hacia la CYMA”
Versión preliminar para Plan Piloto

Ministerio de Educación
Primera edición (Versión Preliminar para Plan Piloto).
Derechos reservados. Ministerio de Educación. Prohibida su venta y su reproducción parcial o total.
Mauricio Funes Cartagena
Presidente de la República
Franzi Hasbún Barake
Secretario de Asuntos estratégicos de la Presidencia de la República y
Ministro de Educación Ad-honórem
Erlinda Hándal Vega
Viceministra de Ciencia y Tecnología
Héctor Jesús Samour Canán
Viceministro de Educación
Mauricio Antonio Rivera Quijano
Director Nacional de Ciencia y Tecnología
Xiomara Guadalupe Rodríguez Amaya
Gerente de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación
Oscar de Jesús Águila Chávez
Jefe de Educación Media en Ciencia, Tecnología e Innovación
Carlos Ernesto Miranda Oliva
Jefe de Educación Básica en Ciencia, Tecnología e Innovación
Adela Melissa Martínez
Xochilt Carolina Gutiérrez
Orlando Leonel Castillo
Tonatiuh Eddie Orantes
Osmany René Aparicio
Jorge Alfredo Avila
Autores
Jorge Vargas Méndez
Revisión de texto
Edificios A4, segundo nivel, Plan Maestro, Centro de Gobierno, Alameda Juan Pablo II y calle Guadalupe, San Salvador, El Salvador, América
Central. Teléfonos: +(503) 2510-4217, +(503) 2510-4218, +(503) 2510-4211, Correo electrónico: gecti@mined.gob.sv

Estimadas y estimados docentes:
El Plan Social Educativo “Vamos a la Escuela” 2009-2014 nos plantea el reto histórico de formar ciudadanas
y ciudadanos salvadoreños con juicio crítico, capacidad reflexiva e investigativa, con habilidades y destrezas para la
construcción colectiva de nuevos conocimientos, que les permitan transformar la realidad social y valorar y proteger
el medio ambiente. Nuestros niños, niñas y jóvenes desempeñarán en el futuro un rol importante en el desarrollo
científico, tecnológico y económico del país; para ello requieren de una formación sólida e innovadora en todas las
áreas curriculares, pero sobre todo en Matemática y en Ciencias Naturales; este proceso de formación debe iniciarse
desde el Nivel de Parvularia, intensificándose en la Educación Básica y especializándose en el nivel Medio y Superior.
En la actualidad, es innegable que el impulso y desarrollo de la ciencia y la tecnología son dos aspectos
determinantes en el desarrollo económico, social y humano de un país.
Para responder a este contexto, en el Viceministerio de Ciencia y Tecnología se han diseñado Materiales de
Autoformación e Innovación Docente en las disciplinas de Matemática y Ciencia, Salud y Medio Ambiente para los
niveles de Parvularia, Educación Básica y Educación Media. El propósito de los Materiales de Autoformación e
Innovación es orientar al cuerpo docente para fundamentar mejor su práctica profesional, tanto en dominio de
contenidos, (sobre todo aquellos contenidos pivotes), como también en la implementación de una metodología y
técnicas que permitan la innovación pedagógica, la indagación científica-escolar y sobre todo una construcción social
del conocimiento, bajo el enfoque de Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI), en aras de mejorar la calidad de la
educación.
Este material es para el equipo docente, para su profesionalización y autoformación permanente que le
permita un buen dominio de las disciplinas que enseña. Los contenidos que se desarrollan en los materiales de
autoformación, han sido cuidadosamente seleccionados por su importancia pedagógica y por su riqueza científica.
Es por eso que para el estudio de las lecciones incluidas en estos materiales, se requiere rigurosidad, creatividad,
deseo y compromiso de innovar la práctica docente en el aula. Con el estudio de las lecciones (de manera individual
o en equipo de docentes), se pueden derivar diversas sesiones de trabajo con el estudiantado para orientar el
conocimiento de los temas clave o “pivotes” que son el fundamento de la alfabetización científica en Matemática y
Ciencias Naturales.
La enseñanza de las Ciencias Naturales y la Matemática debe despertar la creatividad, siendo divertida,
provocadora del pensamiento crítico y divergente, debe ilusionar a los niños y niñas con la posibilidad de conocer y
comprender mejor la naturaleza y sus leyes. La indagación en Ciencias Naturales y la resolución de problemas en
Matemática son enfoques que promueven la diversidad de secuencias didácticas y la realización de actividades de
diferentes niveles cognitivos.
Esperamos que estos Materiales de Autoformación e Innovación establezcan nuevos caminos para la
enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales y Matemática y que fundamenten de una mejor manera, nuestra
práctica docente. También esperamos que el contenido de estos materiales nos rete a aspirar a mejores niveles de
rendimiento académico y de calidad educativa, en la comunidad educativa, como en nuestro país en general.
Apreciable docente, ponemos en sus manos estos materiales porque sabemos que está en sus manos la
posibilidad y la enorme responsabilidad de mejorar el desempeño académico estudiantil, a través del desarrollo
curricular en general, y particularmente de las Ciencias Naturales y Matemática.
Dr. Héctor Jesús Samour Canán Dra. Erlinda Hándal Vega
Viceministro de Educación Viceministra de Ciencia y Tecnología
y Ministro de Educación Ad Honórem
Lic. Franzi Hasbún Barake
Secretario de Asuntos Estratégicos de la Presidencia de la República

ÍNDICE
Parte I
Introducción............................................................................................................................... i
A. Objetivo ............................................................................................................................... i
B. Enfoque de competencias en educación............................................................................. i
C. Contenidos pivotes.............................................................................................................. ii
D. Estructura de las lecciones .................................................................................................. iii
E. Como utilizar el Material de Autoformación....................................................................... v
F. Relación del Material de Autoformación con Cipotes y Cipotas......................................... v
G. Enseñanza de la Ciencia Basada en la Indagación............................................................... ix
Parte II
Magnitudes físicas...................................................................................................................... 1
Propiedades químicas de la materia.......................................................................................... 8
Fuerza y torque .......................................................................................................................... 16
Cambios químicos de la materia................................................................................................ 23
Velocidad de cambios químicos................................................................................................. 32
Ondas mecánicas........................................................................................................................ 43
Cómo aprovechar los cambios químicos.................................................................................... 51
Calor ........................................................................................................................................... 60
Los procariotas........................................................................................................................... 67
La célula animal y vegetal .......................................................................................................... 76
Clasificación de los seres vivos................................................................................................... 86

Parte I
¿Por qué Innovación en Ciencias Naturales?

i
INTRODUCCIÓN
Una idea comúnmente aceptada es que nuestra sociedad y el mundo en general es muy distinto al de
hace algunos años atrás; uno de los factores que lo hacen distinto es el grado de desarrollo que ha alcanzado la
ciencia y a pesar que el conocimiento humano en general ha avanzado en todas las áreas del saber, es innegable
que el desarrollo de la ciencia y la tecnología ha afectado enormemente nuestra forma de vida.
Es evidente también que el conocimiento y los beneficios de este desarrollo científico no están al alcance
de todas las personas; esto nos invita a hacer una reflexión sobre la relación que hay entre la ciencia, la sociedad
y la búsqueda de alternativas que resuelvan los diferentes problemas que presenta esta realidad, desde las
múltiples perspectivas que nos dan los diferentes campos en los que nos desenvolvemos, en el caso del
magisterio, el de la educación.
A. Objetivo
El propósito de este material de autoformación e innovación, es fortalecer las competencias docentes de
Educación Primaria, en las disciplinas de Ciencias Naturales (Biología, Física y Química), para optimizar el
desarrollo de la asignatura de Ciencia Salud y Medio Ambiente.
Para lograr este objetivo proponemos una serie de contenidos básicos a los que metafóricamente
llamamos contenidos pivotes. Nuestra propuesta es que usted, amigo o amiga docente pueda fortalecer sus
conocimientos de Ciencias Naturales mediante la lectura y estudio de las lecciones contenidas en este libro, la
realización de las actividades experimentales que sugerimos y la “calibración” del aprendizaje mediante algunos
instrumentos de evaluación para determinar hasta qué punto se han alcanzado las metas del contenido
estudiado.
B. Enfoque de competencias en educación
Desde hace algunos años, la introducción de un enfoque de desarrollo de competencias básicas pasó a
orientar el desarrollo del currículo nacional conduciendo el proceso de enseñanza-aprendizaje hacia el enfoque
de desarrollo de competencias. Existen diversas definiciones e interpretaciones sobre el concepto de
competencia, aunque la mayoría plantea dos aspectos fundamentales:
1. Comprensión y adquisición de conocimientos, habilidades y desarrollo de actitudes; y
2. Puesta en práctica de la integración de los conocimientos, habilidades y actitudes para resolver
problemas y situaciones diversas1
.
Si pensamos en la enseñanza de las ciencias naturales basándonos en el enfoque de competencias, es
necesario fortalecer en el estudiantado la comprensión de los sucesos, las consecuencias de las actividades
humanas y la necesidad de preservar las condiciones de vida, tanto para la especie humana como para el resto
de los seres vivos. Para esto se hace necesario alcanzar un pensamiento científico-racional que permita
comprender la información que nos ofrecen las diversas fuentes, para la toma de acciones concretas. Pero para
1
Barraza, A., Dipp, A. J. “Competencias y Educación: miradas múltiples de una relación”. Instituto Universitario Anglo
Español A.C., México, 2011.

ii
desarrollar competencias científicas en el estudiantado es necesario que como docentes nos preocupemos por
actualizar dichas competencias en nosotros. Al aumentar nuestras competencias docentes en cada área de las
ciencias con ayuda de la autoformación, de la innovación y de la co-formación entre el equipo docente,
podremos mejorar la forma en que enseñaremos al estudiantado a aprender y usar sus conocimientos; es decir,
a desarrollar competencias científicas.
La enseñanza de las ciencias como una serie de conceptos y fenómenos ajenos a una discusión no crea
interés en nadie, pues no las presenta como disciplinas atractivas para trabajar con ellas. El estudiantado vive
curioso, maravillado, preocupado o en constante conjeturas del entorno que comienza a conocer, por lo que es
indispensable encauzar sus ideas, ayudarle a buscar respuestas o preguntas adecuadas que den explicación a lo
que ocurre en la realidad cotidiana. Por tanto, la enseñanza de las Ciencias Naturales debe de involucrar la
experimentación, la investigación y, sobre todo, la satisfacción de la curiosidad que en el estudiantado es algo
propio de su edad.
C. Contenidos pivotes
Las Ciencias Naturales estudian el mundo que nos rodea, las leyes que gobiernan la naturaleza y en general
nuestra interacción con el mundo físico. El desarrollo de la ciencia avanza rápidamente gracias al desarrollo de la
tecnología en general y, particularmente, de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), que
permiten un flujo constante e integral de los conocimientos generados por la comunidad científica del mundo
entero. Para la elaboración del presente Material de Autoformación en Ciencias Naturales, se tuvo en cuenta
esta constante evolución de la información de tal manera que los contenidos aquí expuestos son el reflejo del
conocimiento actualizado en cada área de las ciencias que se estudian. De esa misma manera exhortamos a
cada docente que ahora lo lee, a no conformarse con lo aquí expuesto, y le invitamos a la búsqueda constante,
la investigación e indagación sobre los temas aquí planteados y otros que sean de su interés dentro de las
ciencias.
En la búsqueda de abarcar el conocimiento para la alfabetización científica, acorde a los diferentes niveles
de Educación Básica, un equipo de profesionales de la educación y científicos del MINED, ha hecho una selección
y propuesta de temas dentro de los programas oficiales de Ciencia, Salud y Medio Ambiente; a dichos temas los
hemos llamado contenidos pivotes, pues consideramos son aquellos donde se apoyan, o de los que depende el
desarrollo de otros contenidos. Los contenidos pivotes se han retomado para enriquecerlos en su desarrollo
disciplinar, profundizando tanto en la explicación de los contenidos, como haciendo propuestas de abordaje
metodológico que emulen en el aula el trabajo científico que se desarrolla en los laboratorios, o en los centros
de investigación de los parques tecnológicos, de tal manera que tanto docentes como estudiantes puedan
desarrollar habilidades intelectuales propias del pensamiento y del quehacer científico.
Es necesario aclarar que este Material de Autoformación en Ciencias Naturales no pretende cambiar ni
sustituir al programa de estudios, tampoco a los libros de texto que se utilizan actualmente en el MINED2
; al
contrario, se pretende enriquecer el material con el que cuenta cada docente, tanto para su propia formación,
como para el desarrollo de clases de Ciencias Naturales pertinentes, efectivas y de calidad.
2
Colección Cipotas y Cipotes

iii
D. Estructura de las lecciones
Las lecciones se estructuran en trece partes, las cuales se detallan a continuación:
1. Título
Condensa la idea central de la lección, se presenta como una idea clara y precisa del contenido.
2. Descripción
Presenta todos aquellos puntos relevantes que se tratarán en la lección, haciendo énfasis en las
características (generalidades, importancia, usos, etc.) que se desarrollan. Es un espacio para generar
interés y motivación. Pretendemos que cada docente que nos lee, pueda además transmitir curiosidad
y entusiasmo por las Ciencias Naturales a los estudiantes.
3. Temas y subtemas
Es la división de temas y subtemas que contiene la lección.
4. Objetivos específicos
Son logros que el estudiantado puede alcanzar. La lección posibilita el desarrollo de un contexto
propicio para ello.
5. Habilidades y destrezas científicas.
Son una oportunidad para interpretar y poner en práctica algunas acciones para aplicar los
conocimientos adquiridos sobre el fenómeno u objeto de estudio, con el fin de transformarlo.
6. Ilustración
Es una imagen de fondo que ilustra y representa el tema de la lección.
7. Marco teórico
Tras una breve introducción al tema, se abordan conceptos, proposiciones e información relevante que
se establece como marco de referencia de los fenómenos a estudiar. La información se respalda en
principios, leyes, clasificaciones, características, propiedades, etc. Se acompaña de ilustraciones,
esquemas, modelos y otros con la intención de que el contenido quede lo más claro posible.
8. Actividades
Es importante la realización de las actividades propuestas para que los conceptos se aprehendan de
una manera práctica y efectiva y para que el aprendizaje sea significativo y relevante. Las actividades
están encaminadas a desarrollar ideas que contribuyen a la construcción, la comprensión y el análisis
de los temas que se estudian; y están pensadas para desarrollarse desde lo simple a lo complejo
planteándose además distintas alternativas de abordaje tales como: prácticas experimentales,
creaciones artísticas, modelos espaciales, etc.
Cualquiera que sea la técnica empleada, la actividad se divide en cuatro partes:
i. Introducción. Explica el objetivo de la actividad, la importancia y las temáticas que se
enriquecerán en su desarrollo. Aconseja la manera de cómo puede efectuarse la
experimentación, ya sea individualmente o en grupos.
ii. Iniciación. Es un diagnóstico de los conocimientos que la persona lectora posee empíricamente
acerca del tema que trata la lección, como resultado de lo que observa, percibe y conoce de su
entorno o de sus propias experiencias. Se desarrolla mediante preguntas abiertas originadas de
inquietudes propias, de cuestionamientos del estudiantado o de expectativas que surgen en el
desarrollo de una clase proponiendo indirectamente una o varias hipótesis.
iii. Desarrollo. Son las indicaciones para la ejecución de la práctica experimental con el
estudiantado, se presenta en secciones:

iv
a. Materiales. Es el listado de las herramientas, materiales u objetos que se necesitarán para
realizar la actividad. Al escoger las herramientas se alberga la idea de crear y construir
instrumentos sencillos de bajo costo y de fácil acceso. En ocasiones puede que la cantidad
exacta de algún material no sea un aspecto relevante, pero en otros, la cantidad es
fundamental.
b. Procedimiento. Son los pasos dados para la realización de la práctica experimental; si se
presentan obstáculos durante los procesos de investigación, se debe permitir que el
estudiantado solvente la situación con sus propias ideas para propiciar la maduración del
pensamiento.
iv. Interpretación. El fin último de las actividades es la interpretación y análisis de los resultados
acorde a los conceptos que los sustentan en el marco teórico. Las actividades no tendrían mayor
interés sin una explicación que las respalden; muchas veces el porqué de los fenómenos tiene
aplicaciones sorprendentes en el mundo que nos rodea y es importante su comprensión. Para
explicar los resultados obtenidos se debe tener claridad en los conceptos de la lección para
poder interpretar las causas que provocan los fenómenos y poder generalizar el suceso a las
condiciones experimentales en las que se realiza, es decir, manifestar que lo mismo sucederá
cuando el experimento se realiza en condiciones similares.
9. Ideas complementarias.
Se presentan como información adicional a la lección y complementaria de las actividades. Incluyen
comentarios, datos útiles para nuevas actividades, temas de historia de la ciencia y la tecnología, así
como aspectos destacados de Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente (CTSA). Todos acompañados
de ilustraciones alusivas y pertinentes. Se le invita a que también en este caso pueda usted ampliar la
sección, partiendo de la información que se proporciona.
10. Actividad integradora.
Las ciencias no deben estudiarse como un conjunto de saberes aislados y sin conexión. Los fenómenos
de la realidad circundante no pueden ser interpretados bajo una sola visión científica sino que su
comprensión demanda la integración de saberes de todas las áreas de las ciencias para una
interpretación eficaz de tales fenómenos. En esta parte se pretende integrar el conjunto de
competencias que componen el pensamiento, así como también las habilidades y actitudes de todas
las áreas de las Ciencias para la interpretación de un problema que involucra la aplicación de los
saberes de las ciencias.
11.Glosario
En este apartado se encuentra un pequeño listado de conceptos básicos y adicionales del contenido de
la lección. La selección de estos conceptos se ha realizado con la intención de que sirva de ayuda en el
momento de leer el marco teórico de la lección. Cada docente puede y debe enriquecer dicho glosario,
en función de sus necesidades de aprendizaje y de enseñanza.
12.Referencias.
Bajo el título de “si desea enriquecer más su conocimiento, consulte”, se hace referencia tanto a
textos, páginas en la red, videos y otros materiales, para que el docente pueda consultar y profundizar
su conocimiento.

v
13.Actividad evaluadora.
Este es un instrumento de aprendizaje y un medio por el cual tanto docentes como estudiantes
pueden evaluar o autoevaluar sus conocimientos. Con los resultados de esta evaluación, cada docente
puede realizar “ajustes” necesarios en el proceso de enseñanza-aprendizaje del contenido concreto.
Contempla diferentes actividades de evaluación como: cuestionarios, esquemas, mapas conceptuales,
crucigramas, complemento de afirmaciones, etc.
E. Cómo utilizar el Material de Autoformación e Innovación en Ciencias
Cada docente planifica y organiza las actividades de la clase de acuerdo a los objetivos y competencias
de la asignatura; este material de autoformación permitirá adquirir un conocimiento y comprensión de los
contenidos que se imparten, ya que representa un modelo de la planificación de la clase, tiempo para trabajar
con prácticas experimentales y desafíos interesantes que permitan construir el aprendizaje.
Con este material de autoformación se pueden organizar actividades para el inicio, desarrollo y cierre de
la clase; esto no quiere decir que lo ejecutará tal como se presenta, sino que puede tomar las ideas que mejor le
favorezcan y alternarlas con las ideas del programa, o de la Guía Metodológica de la Colección Cipotas y Cipotes,
el libro de texto y los cuadernos de ejercicios de la misma colección, de manera que pueda crear su clase como
mejor se ajuste a su realidad: tamaño de la clase, recursos didácticos, nivel de aprendizaje del estudiantado,
tiempo de clase, entre otros. La finalidad es que cada docente determine los mecanismos y actividades para
avanzar con sus estudiantes con un ritmo de aprendizaje adecuado y de calidad.
F. Relación de los Materiales de Autoformación con Cipotes y Cipotas
Material de
Autoformación
Relación con Cipotas y
Cipotes
Descripción
Lección 1
“Volvamos a medir”
Unidad 2: “El mundo físico
que nos rodea”.
Lección 2: Todo se puede
medir. Pág. 34.
Esta lección es una continuación de la lección 1 de Tercer
Grado, con la cual se pretende profundizar en el conocimiento
de las diferentes magnitudes físicas y las unidades de medidas
fundamentales y compuestas. Se relacionan además las
unidades de los sistemas de medidas a través del desarrollo de
la habilidad matemática de calcular proporciones,
específicamente, los factores de conversión.
Lección 2
“Propiedades químicas
de la materia”.
Unidad 2 “El mundo físico
que nos rodea”.
Lección 1: Todo lo que nos
rodea cambia. Pág. 32.
Unidad 3 “Nutrición y
alimentación de los seres
vivos”.
Lección 1: ¡Come sano y
fuerte! Pág. 50.
Previo al aprendizaje de los cambios químicos de la materia,
es necesaria la introducción a las propiedades químicas en
general. El contenido actual no aborda tales propiedades y por
ello, en esta lección se estudian para que el estudiante logre
relacionarlas con los cambios químicos.
Con esta lección se finaliza la temática de las propiedades
generales de la materia (propiedades físicas y químicas) y
proporciona el preámbulo para el estudio de los cambios
químicos.

vi
Material de
Autoformación
Cipotes
Descripción
Unidad 4 “Previniendo
riesgos y accidentes”.
Lección 1: Las chimeneas de
la Tierra. Pág. 74 -75.
Lección 3
“Fuerza y Torque”
Unidad 1 “Sostén y Algunos
Movimientos en la
Naturaleza”.
Lección 2: Amigas Mecánicas.
Pág. 13.
Lección 5: Una Fuerza
Invisible. Pág. 26.
Esta lección profundiza en el conocimiento sobre las
diferentes tipos de Fuerzas Mecánicas y Palancas, que se
desarrolla en la lección 2 y lección 5 de la Unidad 1. Es
necesario en primera instancia reforzar los fundamentos
físicos de las fuerzas mecánicas para una mejor comprensión
del funcionamiento de las palancas. Incluso este tema es
apropiado desarrollarlo antes de la “Lección 1: La Armadura
Interna del Cuerpo” de la misma Unidad, debido a que este
tema es una aplicación de los contenidos de fuerzas y
palancas. El objetivo de la lección es que el estudiante
comprenda el concepto de la fuerza y el principio físico por el
cual funcionan las máquinas simples como también su
aplicación en la vida cotidiana.
Lección 4
“Cambios químicos de
la materia”
Unidad 2 “El mundo físico
que nos rodea”.
Lección 1: Todo lo que nos
rodea cambia. Pág. 32 -33.
Lección 2: ¡Qué calor! Pág.
39.
Unidad 5 “¿Cómo cambia
nuestro cuerpo?”
Lección 2: ¡Estoy
cambiando! Pág. 98.
Unidad 7 “Nuestra amiga el
agua”.
Lección 3: Un líquido vital.
Pág. 144.
Con el estudio y comprensión de los cambios químicos se
pretende que el estudiante descubra que su cuerpo y su
entorno, es el resultado de cambios químicos que ocurren en
la naturaleza y que son fenómenos que suceden todos los días.
Estos cambios dependen de las propiedades químicas de la
materia, de ahí, la íntima relación entre ambas temáticas. El
contenido actual no explica a profundidad qué son los
cambios químicos de la materia, ya que lo trata de forma
simplista y general, sin explicar su origen.
Lección 5
“Velocidad de los
cambios químicos”
vivos”.
Lección 2: El recorrido de los
alimentos. Pág. 52.
Lección 5: Conservemos los
alimentos. Pág. 67 -69.
Diariamente experimentamos y observamos un sinfín de
cambios químicos, por ejemplo, la digestión, la preservación
de los alimentos, la fotosíntesis, la descomposición de la
basura, etc.; es indispensable que el estudiante comprenda los
factores que afectan la velocidad con la que ocurren estos
cambios.
En esta lección se pretende que el estudiante observe,
comprenda, analice e infiera los factores que afectan la
velocidad de las reacciones químicas (catalizadores,

vii
Material de
Autoformación
Cipotes
Descripción
inhibidores, tamaño de las partículas, entre otros), tal como la
descomposición de los desperdicios (materia orgánica), ya que
se debe reconocer que la materia, en general, se halla en
constantes cambios y transformaciones que afectan su
composición.
Lección 6
“Ondas Mecánicas”
Unidad 1 “Sostén y algunos
movimientos en la
naturaleza.”
Lección 2: Amigas Mecánicas.
Pág. 13.
Unidad 2: ”El mundo físico
que nos rodea”
El tema de ondas mecánicas es un complemento a las fuerzas,
debido a que las fuerzas aplicadas a los cuerpos generan
vibraciones liberando energía en forma de ondas mecánicas.
También es un complemento al mundo físico que nos rodea
debido a que describe las características de transporte de la
energía a través de ondas mecánicas y permite comprender
con mayor profundidad el tema de sismos.
Lección 7
“Cómo aprovechar los
cambios químicos”.
vivos”.
Lección 4: ¿Hay minerales en
nuestro cuerpo? Pág. 65.
Unidad 8 “La Tierra,
nuestro gran hogar”.
Lección 2: Protejamos el
suelo. Pág. 153.
Lección 3: Aprovechemos la
basura. Pág. 156 -159.
El contenido actual abarca únicamente este tópico como el
aprovechamiento de la basura, pero no contextualiza ni asocia
los cambios químicos con los procesos y productos de la
industria, ni los del propio hogar y la comunidad.
Aprovechar los cambios químicos y proveerle utilidades
puede ser beneficioso para el medio ambiente. Esta lección da
a conocer y concientiza al estudiante sobre las diversas formas
de obtener beneficios de los cambios químicos, tal como la
transformación química de la materia orgánica en compost o
abono natural. Fortalece además el conocimiento de los
factores físico-químicos que afectan la velocidad con la que
suceden los cambios químicos.
Lección 8
“Calor”
Unidad 2: ”El mundo físico
que nos rodea”
Lección 3. ¡Qué calor! Pág.
38.
Unidad 7: Nuestra amiga el
agua.
Lección 1: La danza de la
lluvia. Pág. 134.
Lección 2: Pequeños
Meteorólogos. Pág. 138.
Esta lección fortalece, a través de propuestas metodológicas
experimentales, el tema de la energía en forma de calor, de
cómo interactúa con el medio por medio de los diferentes
mecanismos de transferencia, así como de su diferenciación
con la temperatura. Se propone una integración directa con el
tema de la Tierra y su Ambiente para que el estudiantado
adquiera conciencia de los impactos ambientales de la del
agua oceánica. Este tema también permite comprender el
proceso de generación de la lluvia y como se relaciona a las
variables de temperatura y presión. Se propone que se
desarrolle antes de la lección 1 de la Unidad 2 para
comprender los cambios de las fases en la materia y como se
involucra el calor en los cambios físicos y químicas.
Lección 9
“Los Procariotas”
vivos”
Lección 5: Conservemos los
alimentos. Pág. 66.
Este tema no aparece en los contenidos de la Colección
Cipotas y Cipotes; sin embargo, los contenidos referentes a
qué son y cómo se desarrollan las bacterias, proveen de base
científica a distintas temáticas del programa, tales como: La
importancia de conservar los alimentos, porqué se desarrollan
algunas enfermedades y cómo influyen los hábitos higiénicos

viii
Material de
Autoformación
Cipotes
Descripción
Unidad 5 “¿Cómo cambia
nuestro cuerpo?”
Lección 1: ¿Quién limpia
nuestro organismo? Pág. 91.
enfermedades”
Lección 5: El cólera. Pág. 121.
Unidad 7 “Nuestra amiga el
agua.”
Lección 3: Un líquido vital.
Pág. 142-146.
Unidad 8 “La tierra, nuestro
gran hogar”
Lección 3: Aprovechemos la
basura. Pág. 155.
en su reducción.
Por otro lado, permite abordar temas de una manera más
profunda y objetiva, entre ellos, los brotes del Cólera, el
significado de potabilidad del agua y los procesos biológicos
que ocurren al transformar los residuos sólidos en abono
orgánico.
La temática de “Cianobacterias” que presenta la lección, es
perfecta para enriquecer los contenidos que se abordan en la
Unidad 7 sobre el agua para consumo.
Finalmente, para la Unidad 8, es de especial importancia la
introducción de la temática de “Arqueas”, cuyos hábitos de
vida extremos brindan un panorama más completo del hábitat
de los organismos en la tierra; así como también permite un
mayor nivel de comprensión en cómo los seres vivos
aprovechan los nutrientes terrestres.
Todos estos conceptos pueden retomarse en grados superiores.
Lección 10
“La célula animal y
vegetal”
Unidad 1: “Sostén y algunos
movimientos en la
naturaleza”.
Lección 1: La armadura
interna del cuerpo. Pág. 8.
Lección 3: Habitantes del
suelo. Pág. 17.
Lección 4: En búsqueda de la
tierra y del agua Pág. 22.
vivos”.
fuerte! Pág. 48
Unidad 6: “Previniendo
enfermedades”.
Lección 1: ¡Umm! Es mi sabor
preferido. Pág. 104.
Lección 2: ¿De qué olor se
trata? Pág. 108.
Lección 3: “Señales de vida”
El abordaje de la célula y sus tipos están omitidos en los
actuales programas de estudio y libros de texto. No obstante,
este es un contenido fundamental para la comprensión de la
vida y su organización; así por ejemplo, para las Unidades 1 y
3, provee base científica de la composición de los organismos
vivos. Durante la clase, pueden surgir preguntas como ¿De
qué están formados los huesos? ¿Por qué y cómo crecen los
animales y las plantas? ¿Cómo llegan los nutrientes de la
comida desde el estómago hasta todo el cuerpo? El manejo de
estas interrogantes es mucho más fácil si se tienen nociones
básicas de biología celular.
En el caso de la Unidad 6, las temáticas relacionadas con la
célula son aún más diversas y complejas. Son células
sensitivas las que intervienen en todos los procesos sensoriales
que conforman los sentidos, son células las encargadas de
eliminar bacterias causantes de enfermedades, son células
aquellas que conforman la sangre y, en fin, las que integran
los órganos, cuya actividad puede percibirse a través de los
signos vitales.
El o la docente podrán encontrar en la Lección 10,
herramientas de comprensión para fortalecer la enseñanza de
las temáticas antes mencionadas, así como enlaces para
temáticas de grados superiores.

ix
Material de
Autoformación
Cipotes
Descripción
Pág. 112.
Lección 4: Es del tamaño de
mi puño. Pág. 116
Lección 11
“Clasificación de los
seres vivos”
vivos”
fuerte! Pág. 48
riesgos y accidentes.”
Lección 4: El enemigo de los
bosques. Pág. 87.
Aunque la clasificación de los seres vivos no se aborda como
un tema específico en el programa, esta es de vital
importancia para la biología y ecología, las cuales engloban
un gran porcentaje de las temáticas estudiadas en Segundo
Ciclo. Como ejemplo, la lección 11 sirve para explicar la
diversidad biológica a la que se refiere toda la Unidad 3,
donde además se pide clasificar a los organismos de a cuerdo
a su nutrición.
El conocimiento de la biodiversidad también es importante
para dimensionar los impactos ambientales de los incendios
forestales, que se estudian en la Unidad 4.
G. Enseñanza de la Ciencia Basada en la Indagación
Al razonar sobre los cambios rápidos que suceden en la sociedad, la ciencia y la tecnología, nos obliga a
pensar sobre la necesidad de modernizar la educación y a preguntarnos ¿Cómo lograr que el estudiantado
pueda motivarse a comprender, transformar y utilizar lo que aprende?
Una propuesta interesante es la que se viene desarrollando desde hace un par de décadas; se trata de
un modelo de enseñanza de las ciencias basado en la indagación (ECBI). Este enfoque busca entre diversos
propósitos, el acceso más equitativo al conocimiento y a su uso, mediante la asociación de la comunidad
científica y tecnológica con los sistemas educativos. Tiene sus orígenes en países como los Estados Unidos
(Programa Hands On), o Francia (Programa “La main à la pâte”); actualmente está siendo usado y desarrollado
en varios países europeos (Programa Pollen), y latinoamericanos como Chile3
, Argentina, Colombia, Brasil,
México, y otros.
La indagación se refiere a la forma de abordar el conocimiento de la naturaleza, proponiendo
explicaciones basadas en la evidencia recopilada de la experimentación; en esta metodología indagatoria, los
alumnos piensan y reflexionan sobre un problema, situación o fenómeno, plantean preguntas al respecto, hacen
predicciones y experimentan para luego obtener resultados. Los resultados son contrastados con las
predicciones para posteriormente analizar, discutir y compartir lo aprendido.
Existen estudios de diversa autoría que tratan el tema de la indagación, la mayoría con aspectos
coincidentes. Por ejemplo, Garritz4
et al (2009) describen siete etapas que abordan la indagación:
1) Planteamiento de preguntas.
3
Ministerio de Educación de Chile. (s.f.). Enseñanza de la Ciencia Basada en Indagación. Recuperado Enero 22, 2011, a
partir de http://www.mineduc.cl/index2.php?id_seccion=3047&id_portal=16&id_contenido=12141.
4
Garritz, A. Labastida, D.V., Espinosa, J.S. y Padilla, K., “El conocimiento didáctico del contenido de la indagación”,
Memorias del Congreso Nacional de Investigación Educativa, Veracruz, México, Septiembre 2009.

x
2) Definición del problema a resolver e identificación de sus aspectos relevantes.
3) Recopilación de información como evidencia o apoyo a los planteamientos.
4) Formulación de explicaciones al problema planteado a partir de la evidencia.
5) Diseño y conducción de un trabajo de investigación (experimento) a través de diversas acciones.
6) Relación con problemas de la vida cotidiana.
7) Compartir con otros mediante la argumentación, lo que ha sido aprendido.
Las actividades incluidas en este material de autoformación pueden ser fácilmente adaptadas a una
metodología con enfoque de indagación. Así, la mayoría de actividades presentes en las lecciones comienzan
con preguntas indagatorias sobre el problema a tratar, en forma de lluvia de ideas. El planteamiento de
preguntas ayuda a detectar los conocimientos previos o preconceptos que cada estudiante posee sobre el tema
y al mismo tiempo es la herramienta para presentarles la situación, problema o fenómeno a resolver o
interpretar.
Una vez el estudiantado tienen definido el problema puede hacer uso tanto de la información de textos u
otras fuentes, preguntas directas a su docente, así como de su conocimiento y experiencias previas (empíricas)
para resolver el problema. La realización de la experiencia (actividad) provee tanto resultados, como
información que corrobora o corrige los planteamientos, hipótesis o predicciones hechas al comienzo de la
actividad; así, cada estudiante afianza, corrige o enriquece su conocimiento. Idealmente cada estudiante es
quien tiene que concebir y estructurar la actividad que corrobore su planteamiento para la resolución del
problema que se le presenta, pero existe una variante en el método de indagación, llamada indagación guiada,
en la cual, cada docente guía y ayuda a sus estudiantes al desarrollo de investigaciones indagatorias en el salón
de clases. Al final de la experiencia, se invita a cada estudiante a compartir con el grupo sus resultados y su
interpretación.
De cualquier manera este enfoque puede ser de ayuda para empezar con la construcción de una conexión
entre los fenómenos del mundo real que nos rodea y el componente cognitivo del aprendizaje. Con el método
de la indagación, se incluye también el componente motivacional, en el sentido de que cada estudiante tiene
que utilizar todos los medios para perseguir, resolver intereses y ejercitar capacidades. Al hacer protagonista a
cada estudiante en la resolución de un problema se genera interés y motivación, de tal manera que la ciencia ya
no se ve como una asignatura que margina, frustra y reduce la participación en la discusión e interpretación de
los fenómenos. El interés por parte del estudiantado, es crucial para el aprendizaje.
Estimada profesora o profesor, en la medida que nos actualizamos como profesionales de la educación, en
esa medida podemos obtener mejores frutos en nuestra labor. Queda pues en sus manos este material de
autoformación e innovación a la valiosa tarea que desempeñan, sirva de apoyo para lograr el reto que tienen en
vuestras manos: elevar la calidad de vida presente y futura del país, elevando la calidad de la educación de
nuestro país.

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Parte II
Contenidos del programa trabajados con enfoque CTI

CONTENIDOS
1. Escalares y vectores.
2. Sistema Internacional de unidades.
3. Unidades derivadas.
4. Prefijos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Diferenciar entre magnitud vectorial y escalar.
2. Aprender la forma correcta de escribir las
unidades de medición.
3. Identificar las unidades derivadas que se usan
con mayor frecuencia en nuestro país.
4. Aprender a utilizar prefijos para abreviar
cantidades que requieren muchas cifras en su
escritura.
HABILIDADES Y DESTREZAS CIENTÍFICAS
1. Clasifica las unidades que son parte del sistema
internacional e identifica las unidades que son
fundamentales y derivadas.
2. Realiza operaciones de conversión de unidades.
3. Escribe de forma abreviada las expresiones
numéricas de muchas cifras aplicando prefijos.
Lección 1. MAGNITUDES FÍSICAS
Figura 1. Cinta métrica utilizada por una costurera para realizar un
ruedo en una manga.
DESCRIPCIÓN
Algunas cantidades físicas, como el tiempo, la densidad, la
masa, la temperatura y la carga eléctrica, son utilizadas
con mucha frecuencia en nuestro día a día; pero muchas
veces nos encontramos una gran diversidad de formas en
que estas cantidades son escritas.
El estudio de las cantidades físicas y su forma correcta de
ser expresada nos permite tener una mejor compresión de
la escritura de las cantidades con la que muchos
documentos científicos son escritos e información que a
diario recibimos tanto en los medios de comunicación
como en diversos centros de compras.

1. ESCALARES Y VECTORES
i una cantidad física se describe con un solo
número, decimos que es una cantidad escalar.
En cambio, una cantidad vectorial tiene una
magnitud (el “qué tanto”) y una dirección en el
espacio. Con las cantidades escalares no
necesitamos de otros datos para comprender la
información que nos brinda; si nos dicen que la
temperatura ambiente es de , es suficiente
información para comprender el valor de
temperatura del lugar, por lo tanto la temperatura
es un escalar. Pero si quiero saber la ubicación de un
lugar, no es suficiente decir que se encuentra a 5
kilómetros de distancia, ya que necesitamos no sólo
ese dato sino también hacia donde dirigirse; puede
ser 5 kilómetros al norte, este, oeste o sur, como
también puede ser 30° al norte del este, hacia el
suroeste. Por lo tanto cuando necesitamos conocer
un valor (magnitud) y una dirección para
comprender toda la información nos encontramos
ante la presencia de una cantidad vectorial.
El desplazamiento es una magnitud vectorial;
aunque el desplazamiento y la trayectoria son
longitudes medidas en metros, para la física se
manejan de forma diferente. En la figura 2 se
muestra la diferencia entre desplazamiento y
trayectoria; si vamos de un punto A hacia un punto
B, se tiene una infinidad de caminos posibles. La
distancia en línea recta que unen los puntos A y B es
el desplazamiento; todos los caminos posibles que
unen los puntos, independientemente de seguir una
trayectoria recta, es la trayectoria.
Figura 2. Imagen que ilustra la diferencia entre desplazamiento y
trayectoria.
La fuerza también es un vector, porque no solo
depende de que tan intensa sea la fuerza sino
también de la dirección en que se dirija. Cuando se
va en un vehículo, el resultado de presionar el
acelerador y presionar el freno es muy diferente; en
ambos casos se está ejerciendo una fuerza, pero la
fuerza ejercida al acelerar favorece la dirección en la
que se desplaza el vehículo mientras que al frenar la
fuerza ejercida es contraria al movimiento
permitiendo que el vehículo se detenga.
Tabla 1. Algunos ejemplos de magnitudes escalares y
vectoriales
Escalares Vectoriales
Tiempo Desplazamiento
Masa Velocidad
Energía Aceleración
Potencia Fuerza
Trabajo Impulso
Resistencia eléctrica Campo eléctrico
Densidad Momento
Cuando se escribe una cantidad vectorial, se utilizan
diferentes notaciones para diferenciarlas; la más
común y frecuente, es el colocar una flecha sobre la
letra que representa la magnitud; por ejemplo, una
fuerza se representa por ⃗, pero también existen
una diversidad del libros que para diferenciar
escalares de vectores, presentan la cantidad
vectorial en “negrita”; en este caso, la fuerza
quedaría representada por . Cualquiera de las dos
formas de representar a un vector es válida. Para
tener un estándar de como escribir las unidades
fundamentales, se llegó a un convenio internacional
en el que se determinó cuales son las unidades a
considerar como fundamentales, y a su vez, se
establecieron diferentes normas y reglas para la
escritura de las cantidades.
2. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
En El Salvador utilizamos diversas unidades para
representar una misma cantidad. Para medir
longitudes utilizamos metros, varas, yardas, etc. Para
comprar los granos básicos encontramos etiquetas
que nos indican su masa en libras o en kilogramos, y
para medir tiempo utilizamos las unidades hora,
minutos y segundos. ¿Cuál es la que se debe utilizar
y sea científicamente correcta?
2

Figura 3. Cuando se compra cordel para jugar trompo se suele
vender en yardas.
Las unidades base del sistema internacional son
siete, las cuales se muestran en la tabla 2:
Tabla 2. Unidades fundamentales del Sistema Internacional
Cantidad Unidad
Longitud metro
Masa kilogramo
Tiempo segundo
Corriente amperio
Temperatura kelvin
Cantidad de sustancia mol
Intensidad luminosa candela
El sistema internacional muchas veces es llamado
sistema MKS que corresponde a Metros-Kilogramos-
Segundo; es de tener cuidado de no mencionar el
sistema MKS como un sistema diferente al Sistema
Internacional; existen otros sistemas como el CGS
correspondiente al Centímetro-Gramo-Segundo y el
Sistema Inglés cuyas tres unidades fundamentales
son Pie-Libra-Segundo. Éstos dos sistemas casi no se
utilizan a nivel internacional, los únicos países que
siguen utilizándolo son Inglaterra, Canadá y Estados
Unidos.
Según lo mostrado en la tabla 2, la forma correcta de
representar longitudes tales como la tela para
fabricar un vestido, el cordel para jugar trompo y las
distancias para medir terrenos, deben ser
expresados en metros.
Para la masa convencionalmente utilizamos libras
pero el sistema internacional nos recomienda el uso
de kilogramos para poder trabajarlo y pueda ser
entendido fácilmente en cualquier parte del mundo.
Con el fin de comprender como interpretar una
cantidad, se encuentre o no en el sistema
internacional, se pueden hacer diversas
conversiones. La tabla 3 muestra los factores de
conversión para algunas longitudes.
Tabla 3. Conversión de unidades de longitud
Unidades Centímetro Metro Vara Yarda Pie
Metro 100 1 1.196 1.094 3.28
Vara 83.59 0.8359 1 0.9145 2.742
Yarda 91.44 0.9144 1.096 1 3
Pie 30.48 0.3048 0.365 0.333 1
Para poder utilizar esta tabla la unidad que se desea
convertir se busca en la columna de unidades y se
multiplica por el número que se encuentra en su
misma fila dependiendo que conversión se haga. Por
ejemplo, si quiero convertir yardas a metros,
nos ubicamos en la columna de unidades y elegimos
yardas, luego nos desplazamos sobre la fila hasta la
columna de metros, encontrándonos con el valor
, que quiere decir que para convertir yardas a
metros debo multiplicar por .
Unidades Centímetro Metro Vara Yarda Pie
Yarda
Al realizar la operación de multiplicación el resultado
es , por lo tanto la respuesta es . De
igual manera se puede utilizar este método para las
demás conversiones de longitud.
La conversión de masa entre libras y kilogramos es
muy sencilla; si deseamos convertir las libras a
kilogramos dividimos entre y el cociente
obtenido es el resultado en kilogramos; si se desea
convertir de kilogramos a libras solo se multiplica el
valor en kilogramos por y obtenemos el dato en
libras.
1 2
3

En el caso de las unidades de tiempo, todos los
países aceptan el segundo como medida
fundamental sin importar en que sistema trabajen.
Para realizar las conversiones se puede hacer
utilizando la tabla 4.
Tabla 4. Conversión de unidades de tiempo
Unidades Segundo Minuto Hora
Minuto
Hora
Día
La tabla 4 se utiliza muy similar a la tabla 3; al
convertir 5 horas en segundos, basta con multiplicar
por ; el resultado obtenido es
segundos. Con la temperatura también sucede algo
muy particular. Según la tabla 2 la unidad correcta
para ser expresada es el Kelvin. Esta unidad difiere
bastante de lo que acostumbramos manejar en el
entorno cotidiano; cuando prestamos atención a la
información del clima en los diferentes medio de
comunicación notamos que en su mayoría se utilizan
grados Centígrados y en algunos casos grados
Fahrenheit. Estas últimas escalas son calibradas
respecto a algunas propiedades del agua, bajo
ciertas condiciones en particular o de mezclas de
agua con otras sustancias; esto no permite un
resultado muy exacto. Por ejemplo, según la escala
de grados centígrados se estableció que
fuese la temperatura a la cual hierve el agua, pero si
nos disponemos a hervir agua y colocamos un
termómetro notaremos que antes de alcanzar los
el agua ya se está empezando a evaporar;
esto sucede porque los como punto de
ebullición, están establecidos bajo una presión
atmosférica de , la cual no es la misma en
todos los puntos del planeta.
La escala Kelvin también es conocida como escala
absoluta; el cero Kelvin establece la mínima energía
térmica posible para átomos y moléculas. La escala
Kelvin es muy utilizada en ciencia sobre todo en
artículos científicos. Un error común cuando se trata
con la escala Kelvin es la forma de leer un valor de
temperatura; si por ejemplo tenemos una
temperatura de se lee: trescientos Kelvin, y no
trescientos “grados” Kelvin; la palabra grados en
escala Kelvin es incorrecta. Para realizar una
conversión de Celsius a Kelvin basta con sumar
, de tal forma que si la temperatura en San
Miguel es de en escala kelvin será de
.
Actividad 1. Identificando unidades
Esta actividad se puede realizar de forma individual para
luego hacer un consenso de los resultados ya sea en
grupos de 4 estudiantes o con todos los estudiantes.
Materiales
- Papel y lápiz
Procedimiento
1. Identificar diferentes objetos que se encuentra en el
hogar (ya sea productos alimenticios,
electrodomésticos, etc.).
2. Anotar las unidades en que están expresados.
3. Prestar atención a las expresiones de cantidades en
radio, televisión, prensa y la forma en que lo hacen
las personas en el entorno.
4. Anotar las unidades que se escucharon en el paso 3.
5. Realizar una tabla en la cual se identifiquen las
unidades que pertenecen y no pertenecen al sistema
internacional y compartirlo y compararlo con los
compañeros.
Preguntar: ¿Cuál es la unidad que se utiliza con más
frecuencia? ¿Se utiliza con más frecuencia el Sistema
Internacional en nuestro país? ¿En que artículos notamos
mayor variedad de unidades? ¿En que unidades se
expresan las cantidades de los artículos anotados?
3. UNIDADES DERIVADAS
Las unidades derivadas simplemente son aquellas
unidades que surgen como una combinación de
unidades fundamentales o inclusive de otras
unidades derivadas. Por ejemplo, las unidades de la
velocidad son una combinación de unidades de
longitud y de tiempo, de tal forma que (metro
sobre segundo) es la unidad derivada del Sistema
Internacional para la velocidad. Algunas de las
4

unidades derivadas más comunes se reflejan en la
tabla 5.
Tabla 5. Algunas unidades derivadas del sistema internacional
Magnitud Unidad Símbolo Se deriva de:
Fuerza Newton
Energía Joule
Presión Pascal
Frecuencia Hertz
Carga eléctrica Coulomb
Potencia Watts
La definición según la física de cada una de las
cantidades expresadas en la tabla 5 se irá detallando
en el transcurso del desarrollo de otros contenidos.
4. PREFIJOS
Los prefijos son muy utilizados en ciencias y
matemáticas; los prefijos son morfemas que se
colocan antes de una palabra (en este caso de una
unidad) para indicar la amplitud de la cantidad que
se está expresando.
Cuando en matemáticas identificamos decenas,
centenas, unidades de millar para cantidades
enteras y décimas, centésimas y milésimas para
decimales; también podemos utilizar prefijos para
poder entender el valor de una expresión junto con
sus unidades. Por ejemplo la cantidad
podemos desglosarla en:
2 0 0 0 0
Decenas
de millar
Unidades
de millar
Centenas Decenas Unidades
A las unidades de millar se les puede asignar el
prefijo kilo (k); por ejemplo, la cantidad
tiene 20 unidades de millar, o lo que es igual mil
puedo reducirlo junto con la unidad en (20
kilómetros).
A las cantidades decimales también las podemos
desglosarlas e identificarlas; por ejemplo, la cantidad
la leemos como cuatro milésimas ya que:
0. 0 0 4
Unidad Decima Centésima Milésima
A las milésimas les corresponde el prefijo mili (m)
para abreviarlo con la magnitud, de tal manera que
la cantidad se puede abreviar como
(cuatro milímetros)
En resumen podemos abreviar las cantidades y las
unidades por prefijos, algunos prefijos utilizados con
frecuencia se muestran en la tabla 6.
Tabla 6. Prefijos más utilizados con su correspondiente
abreviación y orden de magnitud.
Prefijo Abreviación Orden de Magnitud
Tera T Millar de Millón
Mega M Millón
kilo k Millar
mili m Milésima
micro Millonésima
nano n Mil Millonésima
Con la tabla 6 es muy fácil expresar cantidades en
notación científica; si tenemos gramos, se
lee tres millonésimas de gramos, en notación
científica quedaría como o sea tres
microgramos.
Actividad 2. Reloj de Arena
Esta actividad se puede realizar en grupos de 3 o 4
estudiantes.
Materiales
- Dos botellas de plástico, reciclados de bebidas de
, tijeras, tirro, arena (aproximadamente cubra
un volumen de ), plastilina, cautín.
Procedimiento
1. Recortar a una botella la parte superior hasta
aproximadamente 3 centímetros debajo de la rosca
de la tapadera.
2. Perforar un agujero en la rosca de la otra botella de
medio centímetro de diámetro en su centro.
5

3. Llenar con arena el recipiente que no ha sido cortado,
colocándole la tapadera perforada.
4. Colocar la botella con arena sobre la botella cortada
de tal forma que la botella con arena quede sobre el
agujero de la botella cortada.
5. Fijar la unión de las dos botellas con tirro y plastilina,
o con otro fijador que posea
Preguntar: ¿De que manera se podría utilizar
este tipo de reloj en nuestras actividades
diarias? ¿Cómo se pudiera variar la duración
con la cual cae la arena? ¿Dependerá del tipo
de arena? ¿Se puede sustituir la arena por
otro material que siempre garantice su
funcionamiento?
Desafié a los estudiantes como tarea ex-aula
a que construyan un reloj de arena cuya
duración en la caída de toda la arena sea
exactamente una hora clase (45 minutos), y pueda ser
utilizada en el aula durante todo el transcurso del año
escolar.
Actividad 3. Tomando el tiempo del pulso.
Esta actividad puede ser realizada en parejas y de
preferencia realizarlo en un lugar espacioso.
Materiales
- Cronómetro, papel y lápiz.
Procedimiento
1. Colocar el dedo índice en la parte interna de la
muñeca del compañero de grupo, la sien o sobre el
corazón, y respirar tranquilamente.
2. Anotar el número de palpitaciones que se perciben en
un lapso de un minuto.
3. Realizar el mismo procedimiento pero antes de tomar
la medida del pulso del compañero de grupo pedirle
que camine durante dos minutos alrededor del área
de trabajo.
4. Volver a tomar la medida del pulso pero pidiéndole al
compañero de grupo que corra durante dos minutos.
5. Intercambiar de papeles para que ambos tengan las
anotaciones de pulsaciones por minuto del
compañero de trabajo siguiendo los mismos pasos:
estacionario, luego de caminar, luego de correr.
Preguntar: ¿Coinciden los resultados de los tres casos?
¿Qué notaron en la medición del pulso para cada caso?
¿Las pulsaciones aumentaban o disminuían? De ir en
aumento las pulsaciones ¿lo
harán de forma infinita o
tendrá un límite? ¿Cuánto
creen que es ese limite? De ir
disminuyendo ¿llegará hasta
cero pulsaciones por minuto?
¿Cuáles son el menor y mayor
número de palpitaciones que
se registraron en el aula?
GLOSARIO
Sistema Internacional de Unidades: Convenio
mundial para establecer un estándar sobre el uso de
unidades.
Unidades fundamentales: Conjunto de siete
unidades en el sistema internacional que por
convención son consideradas independientes.
Longitud: Magnitud física fundamental que define
las dimensiones espaciales.
Masa: Magnitud física fundamental que defina la
resistencia de un cuerpo al movimiento y la cantidad
de materia que posee.
Peso: Fuerza con la cual los objetos que poseen
masa son atraídos por un campo gravitacional.
Tiempo: Magnitud física fundamental que define la
duración de cualquier evento.
Unidades Derivadas: Unidades que surgen como una
combinación de las unidades fundamentales.
Prefijo: Morfema utilizado en ciencias antes de una
unidad para facilitar la escritura de cantidades que
requieren muchos dígitos.
Si desea enriquecer más su conocimiento, consulte:
1. Hewitt, Pail G. (2010). Conceptual Physics, 11ª
Edición, Estados Unidos, Pearson.
2. Crowell, B. (2008). Conceptual Physics, Estados
Unidos, Creative Commons.
3. Resnick, R., Halliday, D.,Krane, K.S. (2002). Fisica,
vol.1, Mexico, CECSA.
6

ACTIVIDAD EVALUADORA
MAGNITUDES FÍSICAS
Nombre: Grado:
1. ¿Qué magnitud medimos cuando tomamos el pulso a una persona?
2. Menciona porque es importante medir los fenómenos que ocurren en nuestro alrededor.
3. ¿Por qué la velocidad es considerada una unidad derivada?
4. Si la distancia entre San Vicente y Usulután es de 50 kilómetros ¿a cuanto equivale en metros?
5. Cuando alguien se coloca encima de una balanza, esta conociendo ¿su masa o su peso?
6. ¿En que consideras que radica el hecho de que en El Salvador se utilicen una gran variedad de unidades
para la longitud (metros, varas, yardas, etc.)?
7. Investiga que otras unidades derivadas y mencionar la importancia de su uso
7

CONTENIDOS
1. Propiedades químicas de la materia: definición.
2. Tipos de propiedades químicas.
1. Identificar las propiedades químicas de la
materia: falta de reactividad química,
corrosión, oxidación, inestabilidad química,
explosión.
2. Diferenciar los fenómenos de oxidación y
corrosión.
3. Destacar la existencia de sustancias que
evitan la oxidación de diversos materiales:
antioxidantes.
4. Reconocer que las propiedades químicas
hacen evidente un cambio químico.
1. Reconoce algunas propiedades químicas de la
materia.
2. Brinda ejemplos de propiedades químicas
que identifica de su alrededor.
3. Comprende que las propiedades químicas
son precursoras de los cambios químicos.
Lección 2. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA MATERIA
Figura 1. Luces de neón. Este es un elemento químico no reactivo.
DESCRIPCIÓN
Las propiedades químicas de la materia son aquellas que se
hacen evidentes solamente al cambiar la identidad química
de una sustancia; su estudio posibilita comprender el mundo
que nos rodea. Esta lección se enfoca en describir algunas
propiedades químicas que ocurren comúnmente en los
procesos naturales y en la industria: oxidación, explosión,
corrosión, falta de reactividad química, inestabilidad
química.

1. Propiedades químicas
as propiedades químicas son aquellas que se
observan si se altera o no químicamente una
sustancia y describen a la sustancia y su
capacidad o incapacidad de transformarse en otra
sustancia con nuevas propiedades.
Por ejemplo, si un cerillo se roza sobre una superficie
áspera y dura, arderá, como muestra la figura 2A. La
figura 2B presenta cómo los cerillos cambian
permanentemente una vez que se han quemado.
Figura 2. Secuencia de reacción del fósforo en un cerillo.
Otra manera de definir una propiedad química es
como la capacidad o incapacidad que tiene una
sustancia de pasar a través de un cambio que
modifica su composición (identidad química). Por tal
razón, es que una propiedad química siempre se
relaciona con un cambio químico.
2. Tipos de propiedades químicas
2.1 Reactividad. Se refiere a la capacidad o no de
una sustancia de reaccionar químicamente con
otra. Por ejemplo, la reactividad o no de una
sustancia puede ser con el oxígeno, conocida
como oxidación; con ácidos, llamada corrosión;
y con agua, que es otro tipo de oxidación.
Estudiando con más detalle cada una de estas
reactividades se tiene:
 Reactividad con el oxígeno u oxidación. Es el
proceso en el cual interviene un material,
generalmente un metal, y el oxígeno presente
en el agua o en el aire; de aquí proviene la
palabra oxidación: del oxígeno.
Una propiedad química del hierro, por ejemplo, es
que tiende a oxidarse a temperatura ambiente (Fig.
3A). Cuando el hierro se combina con el oxígeno, se
forma una sustancia nueva, ya que el hierro se oxida.
Esta nueva sustancia se conoce como herrumbre,
que es una capa rojiza, porosa y quebradiza que se
forma en la superficie del objeto de hierro.
La oxidación en algunos materiales no es perjudicial,
debido que contribuye a su protección, como es el
caso del aluminio, el cual también reacciona con el
oxígeno, pero el compuesto que se forma lo cubre y
lo protege de una oxidación posterior. En caso
contrario del hierro, la herrumbre que se forma daña
al material (Fig. 3B).
Figura 3. A. Pieza de hierro y B. de aluminio oxidado.
ACTIVIDAD 1. Cortemos manzanas, bananos y papas
Con esta actividad se busca que el estudiante diferencie el
concepto de oxidación y corrosión; así como que
reconozca que ambos procesos dependen del tiempo en
el que se encuentren expuestos los materiales al oxígeno.
Efectuar grupos de 3 ó 4 estudiantes y repartirles los
materiales.
Preguntar: ¿Por qué cuando cortamos manzanas, peras,
bananos y papas, se tornan color marrón? ¿Tendrá que
ver algo con la exposición al oxígeno? ¿Qué proceso
sucederá primero: la oxidación o la corrosión? ¿Son
reversibles?
Materiales
1 manzana, plátano y papa.
1 cuchillo (utilizado únicamente por el docente).
Papel toalla.
Procedimiento
1. Lava con jabón y abundante agua, la manzana, el
plátano y la papa, de manera que la superficie quede
completamente limpia.
2. Corta un trozo de manzana, plátano y papa.
A B
A B
9

3. Observa como a medida que transcurre el tiempo cada
uno de los materiales comienza con el pardeamiento
en el área que fue cortada.
¿Qué sucedió?
La manzana, el plátano y la papa contienen una enzima
(llamada polifenol oxidasa o tirosinasa), que junto con el
hierro presente en estas frutas, reacciona con el oxígeno.
La oxidación se demuestra con el cambio del color, de su
tonalidad natural a marrón. Esta reacción de oxidación,
básicamente, forma una especie de moho en la superficie
de la fruta. Se ven marrón cuando se cortan, porque estas
acciones dañan las células de la fruta permitiendo que el
oxígeno se combine con el hierro.
Pregúnteles: Si se utilizara un cuchillo de metal oxidado
¿qué pasaría? ¿Sucedió una oxidación o corrosión en cada
una de las verduras? ¿Y en la fruta? ¿Por qué? Si se dejase
dos semanas al aire libre la manzana, el plátano y la papa
¿qué creen que pasaría? ¿Seguiría siendo una oxidación o
qué tipo de reacción sería? ¿Cómo pudiera comprobar el
resultado de la pregunta anterior? Mencione ejemplos de
frutas o verduras que sufren oxidación.
Para evitar la reactividad de los materiales con el
oxígeno y protegerlos de su oxidación, se utilizan
sustancias llamadas antioxidantes que retardan o
inhiben la reacción del oxígeno con el material a
proteger. Por ejemplo, cuando se hace guacamole,
usualmente después de prepararlo y para que le
“dure más tiempo” sin que se negree el aguacate, se
le agrega limón. Lo que se está haciendo realmente
es retardar la reacción de oxidación del aguacate al
utilizar la vitamina C (ácido cítrico) del limón, que es
un antioxidante natural. En el caso de los metales lo
que se hace es utilizar algún tipo de pintura para
recubrirlos y evitar que se oxiden.
ACTIVIDAD 2. Un aceite protector
Mediante esta actividad se enfatiza que los metales al
exponerse al oxígeno llegan a oxidarse. Se sugiere
ejecutar esta actividad con grupos de 3 ó 4 estudiantes.
Preguntar: ¿cómo pueden impedir que un objeto se oxide
cuando es época lluviosa? ¿Qué hacen para que no se
deterioren los metales que están expuestos a la
intemperie? ¿Cuáles son los indicativos comunes de los
materiales oxidados? ¿Y de los materiales que están
corroídos?
Materiales
2 clavos de hierro.
1 vaso con agua hasta la mitad de su capacidad.
1 vaso con aceite hasta un cuarto de su capacidad.
Procedimiento
1. Sumerja un clavo de hierro en cada vaso.
2. Observe los clavos durante varios días.
¿Qué sucedió?
Sólo el clavo sumergido en el agua está oxidado, el que se
sumergió en el aceite, casi no lo está. Esto se debe a que
el hierro se oxida cuando está en contacto con el oxígeno.
El oxígeno, presente en el aire se disuelve en el agua, pero
no en el aceite. Es decir, en el vaso sin aceite, el oxígeno
disuelto en el agua reacciona con el hierro. En el vaso con
aceite, el oxígeno del aire no puede atravesar el aceite y el
clavo no se oxida.
Pregúnteles: ¿Qué color es el hierro inicialmente?
¿Cuándo se oxida? ¿Cómo identifica que el hierro se ha
oxidado? ¿Qué tipo de sustancias conoces que utilizan
para cubrir ciertas superficies y evitar así su oxidación o
corrosión? Si no tuvieras aceite para proteger al hierro ¿en
qué se basaría para seleccionar otra sustancia que evite la
oxidación? ¿Cómo harías para evitar que las frutas como
las manzanas y los guineos no se tornen marrón al
cortarse?
 Reactividad con ácidos o corrosión. La corrosión
tiende a confundirse con la oxidación, pero son
términos totalmente diferentes. La oxidación es
un proceso previo a la corrosión. Al eliminarse la
oxidación, no puede originarse la corrosión. La
corrosión sucede cuando un material
previamente oxidado es atacado por el oxígeno
presente en el agua o el aire o es atacado un
ácido, y su superficie se “corroe”; es decir, que se
produce un deterioro en el material que hace que
se degrade y aunque se pula o lije, la superficie
no se recupera, queda con pequeñas grietas,
agujeros, deformaciones o todas. Continuando
con el ejemplo del hierro, cuando no se protege
10

con algún antioxidante o cuando no se lija, el
óxido es atacado ya sea por agua, ácido o por el
mismo oxígeno, haciendo que se corroa (Fig. 4).
Figura 4. Pieza de metal corroída por el oxígeno del aire y
por el agua de las lluvias.
 Falta de reactividad química. Las propiedades
químicas dan la pauta para que suceda un
cambio químico, pero en ciertas ocasiones las
sustancias no cambian, entonces, se dice que no
reaccionan, tienen “falta de reactividad química”.
¿Ha observado por la noche, cuando los
restaurantes encienden sus vallas publicitarias, que
algunos tienen colores fluorescentes? Estos colores
los producen unas sustancias denominadas gases
nobles. Los gases nobles se utilizan habitualmente
para la iluminación debido a su falta de reactividad
química.
 Inestabilidad química. Es la tendencia en la que
una sustancia se descompone en otras
sustancias. Esto se observa en las soluciones de
agua oxigenada, ¿ha notado que esta solución
viene siempre en botellas ámbar? La razón es que
el agua oxigenada, en presencia de la luz, se
descompone en agua y en oxígeno, es decir, se
separa en dos sustancias:
Una sustancia es inestable cuando es
particularmente reactiva en el ambiente o durante
su uso normal, no mantiene sus propiedades útiles
en la escala de tiempo de durabilidad esperada,
asociada a la presencia de aire, humedad o cambios
de temperatura. Un material es inestable si se
corroe, descompone, polimeriza, quema o explota
bajo condiciones anticipadas de uso o en
condiciones ambientales normales.
2.2 Inflamabilidad. Esta propiedad química nos
indica si la sustancia es capaz de encenderse o
hacer combustión con facilidad y además
desprende llamas, es decir, si la sustancia arde o
no. Por ejemplo, el gas propano utilizado en las
cocinas tiene la capacidad de encender con
facilidad una vez se acerca una chispa (Fig. 5).
Los líquidos inflamables no lo son por si mismos,
sino que lo son debido a que su vapor es
combustible.
Hay dos propiedades físicas de los materiales que
indican su inflamabilidad: el punto de inflamación y
la volatilidad (ver Cuadernillo Segundo Grado).
El punto de inflamación de un material es la
temperatura a la cual un líquido o sólido volátil
desprende vapor, en cantidades suficientemente
significativas, que puede encenderse en contacto
con el aire. Cuando existe una fuente externa de
ignición (como por ejemplo, chispas eléctricas,
llamas) un material se puede encender a
temperatura igual o superior a su punto de
inflamación. Por ejemplo, el punto de inflamación
del éter etílico es de -45° C, por lo que debe
almacenarse en lugres frescos y oscuros. En caso
contrario, tiene la capacidad de encender con
Sabías que…
El Hospital Rosales se inauguró el 13 de julio de 1902,
el cual fue construido gracias a la donación que realizó
Don José Rosales. Luego, de 108 años, los edificios de
hierro de la época que forman el complejo se pueden
ver con elevado índice de corrosión.
Figura 5. Llama de
una estufa
encendida con gas
propano.
11

facilidad con fuente de ignición y sin ella si está en
cantidades significativas.
Por otro lado, los gases inflamables no tienen punto
de inflamación puesto que ya se encuentran en fase
de vapor.
ACTIVIDAD 3. Inflamable o no inflamable
Realizando esta actividad demostrativa, se pretende que
el estudiante identifique qué sustancias poseen la
propiedad de ser inflamables y cuáles no.
Preguntar: ¿conocen materiales que sean inflamables?
¿En qué estado de la materia están? ¿En qué tipo de
lugares se almacenan?
Materiales
1 caja de fósforos.
7 tapaderas de comida para bebé de metal sin el plástico.
1 astilla de madera.
1 tira de papel.
1 cucharada de: agua, alcohol, aceite, arena y sal.
Tirro y un marcador.
Procedimiento
1. Colocar las siete tapaderas limpias y secas en un
escritorio libre y con el tirro rotular frente a ellas el
material que contendrán: alcohol, agua, aceite,
madera, papel, sal y arena.
2. Cortar la astilla y el papel en pequeños pedazos.
3. Añadir a cada tapadera su material.
4. Encender un fósforo y colocarlo en la orilla de la
primera tapadera por un instante y retirarlo.
Observar.
5. Repetir el paso anterior con las otras tapaderas.
¿Qué sucedió?
Los materiales que poseen la propiedad de ser
inflamables, ardieron inmediatamente al entrar en
contacto con la chispa del fósforo, diseminando su llama.
El alcohol al ser un líquido volátil encendió sin que el
fósforo tocara el líquido pues sus vapores son
combustibles. En el caso del agua, l sal y la arena, al ser
sustancias no inflamables no encendieron.
Pregúnteles: ¿qué sustancias son inflamables y cuáles
no? ¿Cuáles considera que son altamente inflamables y
cuáles medianamente?
ACTIVIDAD INTEGRADORA CON… Física
La carga eléctrica es una propiedad de la materia que se
puede poner de manifiesto de forma sencilla. Sólo basta
con frotar un cuerpo y obtener electricidad, denominada
estática. Con esta experiencia se pone de manifiesto la
falta de reactividad química de los gases nobles.
Materiales
Un globo, una lámpara de tubo fluorescente y un paño
de lana o medias de licra.
Procedimiento
1. Infla el globo y átalo. Una vez atado, frótalo con el
paño de lana o las medias de licra.
2. Sujeta con una mano la parte metálica de uno de los
extremos de la lámpara de tubo fluorescente y con la
otra mano acerca el globo electrizado hacia el otro
extremo. ¿Observa luz dentro del tubo? Si no lo ve,
repita el experimento con la luz apagada.
¿Qué sucedió?
Los átomos que forman la materia son neutros, tienen
igual número de protones que de electrones, por eso al
frotar el paño con el globo se produce una transferencia
de carga, porque parte de los electrones de un cuerpo
pasan al otro, consiguiendo así que uno quede cargado
positivamente y el otro negativamente. El tubo
fluorescente contiene gas noble que cuando recibe una
descarga eléctrica se ioniza y produce luminiscencia.
Preguntas de evaluación
1. ¿Cuál propiedad química se observó con esta
experiencia?
2. ¿Qué efecto se produjo para que causara luminiscencia
la lámpara?
3. Las sustancias presentes ¿han sufrido algún cambio
químico?
12

GLOSARIO
Propiedad química: Se observan cuando una sustancia
sufre un cambio químico, es decir, en su estructura
interna, transformándose en otra sustancia, dichos
cambios químicos, son generalmente irreversibles.
Oxidación: Es la reacción del oxígeno con diversos
materiales. El daño generado es superficial ya que puede
eliminarse con sólo lijar o pulir la superficie.
Corrosión: Es el proceso seguido de la oxidación. El daño
producido es profundo, debido que crea deformaciones y
grietas, por lo que con pulir o lijar la pieza dañada, no se
compone.
Falta de reactividad: Es la falta de capacidad de cambiar o
reaccionar químicamente ante otras sustancias.
Inestabilidad química: Es la tendencia de una sustancia a
descomponerse en otras.
Inflamabilidad: Es la medida de la facilidad que presenta
un gas, líquido o sólido para encenderse y de la rapidez
con que, una vez encendido, se diseminarán sus llamas.
Volatilidad: Es un indicativo de la facilidad con que un
líquido o un sólido pasan al estado vapor. Es la tendencia
de las partículas para escapar al a superficie.
Si desea enriquecer su conocimiento, consulte:
1. Biggs, A., L. Daniel, R. Feather, E. Ortleb, P. Riller, S.
Snyder, D. Zike (2002) Ciencias de Glencoe. Programa
de Ciencias para Texas, Grado 7. Glencoe /McGraw
Hill. Estados Unidos.
2. Cañamero, A. (2003) Globos con chispa. El rincón de
la ciencia. España. Consultado en septiembre de
2010 en
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon
-C/Practica/Pr-32/PR-32.htm
3. Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante (2007)
Manual de supervivencia en el laboratorio Consultado
en junio de 2012 en
http://www.ua.es/va/centros/facu.ciencies/segurida
d/prop_sus_quim_pel.htm
4. Helmenstine, M. (2010) Why cut apples, pears,
bananas and potatoes turn brown? Consultado en
septiembre de 2010 en
http://chemistry.about.com/od/chemistryfaqs/f/bro
wnapplefaq.htm
5. Museo de los Niños de Caracas (2002) Experimentos
caseros para niños III. Vivir de mil maneras.
Consultado en octubre de 2010 en
http://www.scribd.com/doc/7295993/Experimentos-
Caseros-Para-NiNos-IIIVivir-de-Mil-Maneras
6. Phillips, J., V. Strozak, C. Williams (2004) Química.
Conceptos y Aplicaciones. McGraw Hill Interamericana
Editores, S.A. de C.V. Colombia.
7. Science kids (s/f) Diet coke & mentos eruption. Science
experiments for Kids. Consultado en octubre de 2010
en
http://www.sciencekids.co.nz/experiments/dietcokem
entos.html
13

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA MATERIA
Nombre: Fecha:
1. Escribe algunas propiedades químicas de la materia:
2. Escribe una V si la afirmación es verdadera o una F si es falsa:
 Las propiedades químicas dan la pauta para que sucedan los cambios químicos.
 La inflamabilidad es la facilidad con que un material se enciende.
 La oxidación es perjudicial en todas las sustancias; por ejemplo, en el aluminio.
 Al decir que una sustancia posee “falta de reactividad química” se refiere a que le ocurren cambios
químicos.
 La corrosión ocurre posteriormente a la oxidación.
3. Identifica qué tipo de propiedad química representan las imágenes: oxidación o corrosión:
4. Selecciona la alternativa que consideres correcta:
1. Las propiedades químicas son:
2. Si deseamos mencionar propiedades químicas ¿cuáles propondría?:
Aquellas que se notan únicamente si se altera químicamente una sustancia.
Las que no se relacionan con un cambio químico.
Quienes no describen la capacidad de una sustancia para reaccionar con otras.
Oxidación, densidad, punto de congelación.
Corrosión, falta de reactividad química, explosión, inestabilidad.
Volumen, peso, punto de ebullición, corrosión.
14

3. La corrosión es:
5. Investiga el símbolo utilizado para representar que una es inflamable y haz una lista de materiales que contengan ese
símbolo en tu casa.
Lo mismo que la oxidación.
Un proceso que sucede después que ocurre la oxidación.
Una propiedad física de la materia.
15

CONTENIDOS
1. Concepto de fuerza.
2. Fuerza de gravitación.
3. Torque.
1. Comprender el concepto de fuerza.
2. Diferenciar entre la fuerza de gravedad y la
aceleración de la gravedad.
3. Comprender el principio físico por el cual funcionan
las máquinas simples.
1. Identifica los diferentes tipos de fuerzas que se
encuentran en su entorno.
2. Explica y comprende el principio físico con el que
funcionan las palancas.
3. Identifica el centro de gravedad de los objetos
reconociendo su importancia en la aplicación de
fuerzas.
Lección 3. FUERZA Y TORQUE
Figura 1. Carga bultos en los alrededores del mercado La Tiendona
transportando mercancías.
DESCRIPCIÓN
La fuerza de gravitación pese a ser la fuerza con menor
intensidad de las cuatro fundamentales, es sin duda alguna
la fuerza con la que mas estamos acostumbrados a
interactuar, ya que de manera cotidiana presenciamos
diversos fenómenos que se asocian directamente con la
gravedad.
Podemos observar como en nuestro entorno los cuerpos
sufren fuerzas que generan un movimiento de rotación
sobre ellos, es ahí donde el concepto de torque entra en
juego. Las tijeras, sacagrapas, la llave cruz para cambiar la
llanta del carro, responden a un mismo principio el cual se
explicará en la parte final de esta lección.

1. CONCEPTO DE FUERZA
uando nos referimos a la palabra fuerza, casi
siempre hace alusión a expresiones como
¿Qué fuerte sos? ¿Me golpeó con gran
fuerza? ¿Lo tiró con mucha fuerza? ¡Eas persona
tiene una personalidad bien fuerte! Pero aunque
tenemos una idea general de lo que significa la
fuerza, en física la fuerza está muy relacionada con la
energía y se define como una manifestación de ésta;
para cada tipo de fuerza que existe debe haber una
energía de la cual parta. Muchos también definen la
fuerza dependiendo desde que punto de vista en
que se esta analizando, algunos lo analizan en
función del movimiento, del magnetismo, de la
electricidad o en física de partículas como una
interacción de las partículas portadoras de fuerza. La
física en la actualidad considera cuatro fuerzas
fundamentales:
Fuerza Gravitacional: es una fuerza que permite que
los objetos que tienen masa sean atraídos entre sí.
Es el tipo de fuerza que le da forma a los planetas y
permite que podamos desplazarnos sobre la
superficie terrestre.
Fuerza Electromagnética: es la fuerza que depende
de la carga eléctrica de las partículas. Esta fuerza es
la encargada de las comunicaciones satelitales, la
corriente eléctrica y las propiedades magnéticas de
los materiales.
Fuerza Nuclear Débil: es un tipo de fuerza de corto
alcance que solo se produce en el núcleo atómico; es
la fuerza encargada del decaimiento radiactivo el
cual permite que el núcleo de la Tierra se mantenga
caliente.
Fuerza Nuclear Fuerte: también es un tipo de fuerza
de corto alcance el cual también se manifiesta en el
núcleo atómico. Esta fuerza es la que permite que el
núcleo atómico se mantenga unido, pues como
hemos visto en lecciones anteriores, los protones se
encuentran concentrados en el núcleo atómico y al
ser de carga positiva parece un poco ilógico que se
encuentran juntos, pues cargas iguales se repelen; la
fuerza nuclear fuerte es muy fuerte, que logra
superar la repulsión eléctrica y darle estabilidad al
átomo.
De todas las fuerzas antes mencionadas, la fuerza
con la que estamos más familiarizados es con la
fuerza gravitacional y electromagnética.
Abordaremos aspectos generales de la fuerza de
gravitación y en próximas lecciones la fuerza
relacionada con la electricidad y el magnetismo.
2. FUERZA GRAVITACIONAL
Como mencionamos anteriormente todo objeto que
posee masa experimenta la fuerza gravitatoria; esta
fuerza únicamente es de atracción, por lo cual no
podemos hablar de fuerza de repulsión gravitatoria;
otra característica que tiene esta fuerza es que es
directamente proporcional a la masa de los objetos
que se están atrayendo, es decir, entre más masa
poseen los objetos, con mayor fuerza serán atraídos.
Otra característica que tiene la fuerza gravitacional,
es que al aumentar la distancia entre los objetos su
intensidad se va reduciendo, de tal forma que si nos
alejáramos de la Tierra, la fuerza gravitacional iría
siendo menor, a tal punto que la atracción se
volvería casi nula.
Figura 2. En paracaidismo, se requiere tener una comprensión
clara de la fuerza de gravedad para poder diseñar el paracaídas
que frena la caída de la persona.
17

“Todo lo que sube, tiene que bajar”, es una expresión
muy utilizada sobre todo cuando se hace referencia
a la fuerza de gravitación; esta frase no posee validez
científica para ser considerada como un enunciado
de la gravitación. Si lanzamos un objeto hacia arriba
luego de cierto tiempo dejará de subir, alcanzará un
punto máximo y luego empezara a descender;
aparentemente lo que subió, tuvo que bajar. Si el
objeto es lanzado con una fuerza aun mayor, tardará
en hacer su descenso (pero siempre caerá); la
máxima fuerza que como humanos logremos dar a
un objeto no es suficiente para impedir que un
objeto caiga. Sin embargo, si se aplica una fuerza
que logre darle a un objeto una velocidad de
entonces este objeto ya no regresará y
nuestra condición de todo objeto que sube tiene que
bajar ya no se cumple, a esa velocidad mínima que
se le tiene que dar a un objeto para superar la fuerza
de gravitación se le conoce como velocidad de
escape.
Los satélites utilizados para comunicaciones e
incluso el satélite natural de nuestro planeta la luna,
se encuentran en regiones del espacio en los cuales
alcanzan un equilibrio entre su peso y la fuerza de
atracción terrestre y permiten que se muevan en
órbitas alrededor de la Tierra (no caen, ni se
escapan).
Es de tener cuidado cuando damos un valor a la
fuerza de gravedad; muchos docentes al
preguntarles de cuanto es el valor de la gravedad
suelen decir . Hay que tener en cuenta que
este dato no representa una fuerza sino una
aceleración. Para la fuerza se utiliza la unidad
Newton mientras que las unidades son
utilizadas para representar aceleración; por lo tanto
cuando nos refiramos a este dato no se le debe
llamar fuerza de gravedad sino la aceleración de la
gravedad. El por ser una aceleración
significa que por cada segundo transcurrido los
objetos adicionan a su velocidad , de aquí se
puede establecer que todos los objetos caen con la
misma aceleración. Este análisis de aceleración es
independiente a la masa que tenga, por lo cual, si
dos objetos de dimensiones similares pero masa
diferente se dejan caer, ambos caerán al mismo
tiempo.
ACTIVIDAD 1. Objetos cayendo
Esta actividad la puede realizar de forma demostrativa o
puede disponer a los estudiantes en grupos de 4.
Materiales
Botella plástica con agua, botella plástica con arena.
Procedimiento
1. Sostener ambas botellas, una en cada mano para
percibir cualitativamente el peso de cada una.
2. Dejar caer ambas botellas desde una altura
aproximada de un metro y medio.
3. Observar el suelo e intentar identificar que objeto
llega primero.
Preguntar ¿Cuál cayó primero? ¿Cuál se sentía más
pesada? ¿Qué hubiera pasado si ambos objetos de dejan
caer estando horizontales en lugar de dejarlos caer
verticalmente? ¿Y si uno se deja caer horizontal y el otro
vertical? ¿Depende de que tan pesado sea el objeto en el
tiempo que le toma caer? ¿Depende de la forma con que
se deja caer?
18

Otro aspecto interesante al hablar de gravedad
también radica en la manera en que los cuerpos
pueden equilibrarse dependiendo del punto en el
cual se sostienen. Según la geometría del objeto, se
puede encontrar un punto donde coinciden todas las
fuerzas gravitacionales de cada porción de masa que
posee el material. A este punto se le conoce como
centro de gravedad. Un ejemplo del centro de
gravedad es cuando en momentos de aburrimiento
nos ponemos a tratar de balancear un lapicero o un
marcador con un dedo vamos desplazando el dedo
hasta encontrar un lugar en el cual se logra sostener
sobre el dedo sin caerse (fig. 3).
Figura 3. El balancear un marcador nos permite identificar la
región en que se encuentra el centro de gravedad.
ACTIVIDAD 2. Encontrando el centro de gravedad
Esta actividad puede ser realizada de forma individual o
formando grupos de tres integrantes; cada integrante
seleccionará una figura geométrica diferente.
Materiales
Tijeras, 1/4 de pliego de cartulina, hilo, clip, cinta
adhesiva, canica, lápiz, regla.
Procedimiento
1. Cortar un rectángulo de , un triángulo
equilátero de de lado y una forma irregular,
como la mostrada en la figura:
2. Pegar con cinta adhesiva la canica a un extremo del
hilo y con el otro extremo del hilo atarlo en el clip:
3. Perforar con el clip un agujero en la figura (ya sea el
rectángulo, triángulo o figura irregular). Sujetar la
figura por el clip.
4. Trazar una línea sobre la cartulina que coincida con el
hilo que esta colgando.
5. Seleccionar otro punto al azar sobre la figura y volver
a realizar el trazo como en el paso anterior. El punto
donde se interceptan las líneas es el centro de
gravedad.
6. Sostener con un dedo la pieza de cartulina
apoyándose sobre el centro de gravedad.
Preguntar: ¿Qué sucede al sostener la figura de cartulina
sobre el dedo apoyándose en el centro de gravedad?
¿Dónde quedo ubicado el centro de gravedad para cada
figura? ¿Queda ubicado siempre en medio? ¿El centro de
gravedad siempre queda ubicado dentro de la figura o
puede quedar fuera de la figura?
3. TORQUE
El torque (algunos libros le llaman Torca o Torsión)
es una magnitud física muy relacionada con la
fuerza, el torque es la tendencia de una fuerza a
rotar un objeto. Pero el torque no solo depende de
la fuerza que se está aplicando sino también del
punto de aplicación o de manera más específica de
la distancia desde el eje de rotación.
Poner en rotación una puerta es más sencillo cuando
aplicamos la fuerza lo más alejado del eje de
rotación (bisagras), si aplicamos la fuerza estando
cerca de las bisagras notaremos que necesitamos un
esfuerzo mayor para poder hacer rotar la puerta.
El torque tiene muchas aplicaciones sobre todo en
máquinas que requieren levantar objetos pesados
utilizando la menor cantidad de energía.
19

La palanca es la mas básica de las máquinas; si
necesitamos levantar un objeto pesado con el fin de
no dañar nuestra columna buscamos la manera de
apoyarnos sobre algún objeto rígido que al rotarlo
impulse hacia arriba el objeto. Como mencionamos
anteriormente, el torque depende de la distancia
desde el cual se esta haciendo la fuerza, por lo tanto
en la construcción de una palanca se debe tomar en
cuenta la longitud del objeto con el cual se está
haciendo el impulso ya que entre mayor sea la
longitud menor será el esfuerzo realizado. Esto
puede ser entendido fácilmente por los estudiantes
mediante la siguiente actividad.
ACTIVIDAD 3. Levantando objetos utilizando palanca.
Ubique a los estudiantes en grupos de 3 a 4 integrantes
para realizar esta actividad.
Materiales
Dos vasos desechables pequeños (5 oz
aproximadamente), una roca, 30 monedas de un centavo
de dólar, cinta adhesiva, plumón, regla de 30 centímetros
de longitud (de preferencia madera).
Procedimiento
1. Buscar una roca que tenga las dimensiones necesarias
para poder ser introducido fácilmente dentro de un
vaso desechable.
2. Fijar con tirro el plumón sobre la superficie de una
mesa
3. Rotular los recipientes haciendo etiquetas de “Carga”
y “Esfuerzo”.
4. Fijar con cinta adhesiva la base de los recipientes en
los extremos de la regla.
5. Introducir la roca dentro del recipiente etiquetado
como “Carga” y colocar la regla sobre el plumón que
se fijó a la mesa como se muestra en la figura
siguiente.
6. Ir depositando poco a poco las monedas de centavo
dentro del recipiente etiquetado como esfuerzo y
anotar hasta que numero de monedas la carga es
levantada.
7. Repetir el procedimiento pero en esta ocasión ubicar
la regla en otro punto de apoyo para poder
determinar como varia el esfuerzo utilizado al
modificar el punto de apoyo.
8. Anotar, para diferentes posiciones de la regla con
respecto al punto al plumón fijo el número de
monedas requeridas.
Preguntar: las monedas utilizadas para levantar la carga
¿tienen el mismo peso que la carga? ¿Cuántas monedas se
requirieron para levantar la carga en cada experiencia?
¿De qué depende el poder levantar la carga? ¿Qué
sucedería si una vez levantada la carga se intercambian
las posiciones de los recipientes sin mover el punto de
apoyo?
20

GLOSARIO
Fuerza: es la manifestación de la energía que puede
apreciarse como interacción entre los cuerpos.
Newton: Unidad del Sistema Internacional para la
fuerza, se deriva de la multiplicación de las unidades
de masa con las unidades de aceleración.
Fuerza gravitacional: Tipo de fuerza que sufre todo
objeto que tenga masa.
Aceleración de la gravedad: Es la razón con la cual
cambia la velocidad dependiendo del campo
gravitatorio en que se encuentra. En el caso
particular de la tierra es de .
Velocidad de escape: velocidad mínima necesaria
para superar la fuerza de atracción gravitatoria de un
cuerpo. En el caso particular de la Tierra es de
.
Centro de gravedad: punto del espacio en el cual es
efecto gravitatorio neto de un cuerpo se vuelve nulo
y permite un equilibrio o balance.
Torque: magnitud física que describe la rotación de
un cuerpo cuando ha sido ejercida una fuerza sobre
él.
Palanca: maquina simple que aprovecha el principio
del torque para poder desplazar objetos pesados.
Si desea enriquecer más su conocimiento, consulte:
1. Gutiérrez A. Carlos, (2004) Si quieres
experimentar en casa puedes empezar con
mecánica, Selector, S.A. de C.V, México.
2. Landau, Lifshitz, (2002) Mecánica, volumen 1,
Segunda edición, Editorial Reverté, Barcelona.
3. Hewitt, Paul G., (2004), Física Conceptual,
Novena Edición, Pearson Educación, México.
4. Serway, Raymond A., Jewett, John W. Jr, (2004)
Física para ciencias e ingenierías, Sexta edición,
Volumen 1, International Thomson Editores, S.A
de C.V., México.
El geotropismo o gravitropismo es la tendencia que
poseen las plantas ha realizar su crecimiento en la
dirección de la aceleración de la gravedad (hacia
abajo). Esto se debe a que la planta posee gránulos
de almidón bastante densos que permiten orientarlo
hacia abajo.
21

FUERZA Y TORQUE
Nombre: Grado:
1. Identifiquen a que tipo de fuerza (gravitación o electromagnética) corresponden los siguientes eventos:
a. Lanzar un balón de futbol hacia la portería ______________________
b. Dos imanes que se están acercando ______________________
c. La interacción entre la luna y la Tierra ______________________
d. Caída de las gotas de lluvia ______________________
e. Chispas que se producen en los cables de alta tensión ______________________
2. Si la gravedad en la Tierra es más del doble que la gravedad de Marte, ¿Cómo tendría que variar el diseño
de un paracaídas al ser utilizado en Marte? Elabora un dibujo
3. Si la luna fuese del mismo tamaño que la Tierra ¿Siempre seguirían girando de la misma manera?
4. Identifica las partes de una palanca (esfuerzo, carga, punto de apoyo), para las siguientes maquinas
simples.
22

Figura 1. La bioluminiscencia es una propiedad presentada por algunas
especies, como las algas, hongos, zooplancton, gusanos e insectos tal
como la luciérnaga (Lampyris noctiluca). Se produce por una reacción
bioquímica en la que participan la luciferina, la enzima luciferasa, el
oxígeno y la adenosina trifosfato (ATP), dando como resultado agua y
luz.
DESCRIPCIÓN
Los cambios químicos suceden todos los días a nuestro
alrededor. En esta lección se descubrirá que el entorno es
el resultado de múltiples cambios químicos que suceden
en la naturaleza. Los cambios químicos estudiados son:
cambios de color y olor, liberación o absorción de energía
y formación de gases o precipitado. Se infiere que a pesar
de los cambios químicos suceden, la cantidad de materia
no se pierde ni se destruye, únicamente se transforma.
CONTENIDOS
1. Cambios químicos.
2. Señales que evidencian un cambio químico.
1. Identificar cambios químicos producidos en
el entorno.
2. Diferenciar las características de los cambios
químicos y físicos.
3. Comprobar que los cambios químicos son
procesos donde se da una reacción química.
4. Examinar las causas y las consecuencias de
los cambios químicos.
1. Identifica las evidencias que señalan que ha
sucedido un cambio químico.
2. Indaga las causas de los cambios químicos.
3. Reconoce que los materiales que le rodean
son susceptibles al cambio.
Lección 4. CAMBIOS QUÍMICOS DE LA MATERIA

1. CAMBIOS QUÍMICOS
n un cambio químico, las sustancias iniciales
se transforman en sustancias con propiedades
químicas diferentes. En este tipo de cambio se
cumple la ley de conservación de la materia, es decir
que la masa permanece de forma constante durante
todo el proceso. Ejemplo de esto ocurre cuando se
quema papel, la celulosa se combina químicamente
con el oxígeno (O2) (reacción de combustión) y forma
vapor de agua (H2O(v)), dióxido de carbono (CO2) y
cenizas. Si sumamos las masas de estos productos,
es igual a la masa inicial del papel antes de quemar.
Otro ejemplo es la digestión; cuando los alimentos
son ingeridos sufren una serie de cambios físicos y
químicos, pero la masa no cambia. Las sustancias
ingeridas se transforman dando origen a sustancias
nuevas; unos compuestos van directo a las células y
por medio del metabolismo, pasan a formar parte de
tejidos y órganos o usados como fuente de energía.
2. SEÑALES QUE EVIDENCIAN UN CAMBIO
QUÍMICO
Algunas señales indican que ha sucedido un cambio
químico, estas son: la aparición de un nuevo color u
olor, la liberación de energía en forma de calor o luz,
la formación de precipitado (sólido), la generación de
burbujas en forma de gas. El cambio que se produce
es difícil de revertir, es decir, la materia difícilmente
vuelve a sus condiciones iníciales.
Olor. Cuando los alimentos se descomponen sufren
cambios químicos y una de sus características, es el
desprendimiento de olor, el cual es un aviso que el
alimento no debe de ser ingerido (Fig. 2).En general
las sustancias pueden tener o no olor. La percepción
de un olor después que los reactivos han entrado en
contacto, revela que se ha generado una sustancia
nueva. Por ejemplo, cuando el azufre se “quema” (se
combina con el oxígeno) produce un gas acre que se
denomina dióxido de azufre (SO2), el cual es un olor
irritante y penetrante. Al encenderse un fósforo se
puede percibir un olor, el cual evidencia que se han
formado nuevas sustancias.
Figura 2. Entre las causas de la descomposición de los alimentos
pueden citarse el exceso de temperatura, la humedad, la luz, el
oxígeno o simplemente, por el tiempo de caducidad. Todos estos
factores generan diversos cambios físicos y químicos, como los
cambios de color, olor, sabor, consistencia o textura.
Color. El cambio de color es otra evidencia de que ha
ocurrido un cambio químico; por ejemplo, si se corta
un aguacate en algunos minutos se tornará café, ya
que los compuestos se exponen al oxígeno del aire
(oxidándose); de igual forma, si se deja una varilla de
hierro al aire libre, con el tiempo se forma un polvo
marrón en su superficie distinto al color del hierro
original, denominado óxido de hierro III (Fe2O3). Uno
de los ejemplos más evidentes de cambio de color
debido a cambios químicos, es cuando se cocinan los
alimentos (Fig. 3).
Figura 3.La fotografía de la izquierda muestra piernas de pollo
crudas, mientras que la de la derecha, asadas. Nótese el cambio
de color del alimento durante su cocción.
Energía. Los cambios químicos pueden acompañarse
de transferencia de energía. Ésta se manifiesta en
forma de calor absorbido o desprendido durante las
mismas.
24

Los procesos químicos que absorben calor (energía)
para que se produzcan se denominan endotérmicos.
Un ejemplo, es la energía requerida para cocinar los
alimentos y la reacción de fotosíntesis en las plantas,
las cuales absorben energía en forma de luz para la
síntesis de la glucosa (C6H12O6) a partir del dióxido de
carbono (CO2) y agua (H2O) (cambia la composición
química de las sustancias originales).
Cualquier cambio químico que libera energía hacia
los alrededores se denomina proceso exotérmico. El
fuego es un excelente ejemplo de proceso que libera
energía, en forma de calor. La liberación de energía
es tan elevada, que se presenta como una radiación
luminosa (Fig. 4).
De igual manera, sucede un cambio químico dentro
de una luciérnaga que libera energía en forma de luz
y calor (Fig. 1).
ACTIVIDAD 1. Cambio de color
En esta actividad se demuestra la utilidad que pueden tener los cambios químicos en la vida diaria. A partir de un
cambio químico pueden limpiarse monedas viejas y dejarlas como nuevas. Para esta actividad formar grupos de tres o
cuatro estudiantes y repartirles los materiales que necesitarán. Pregúnteles: ¿han observado cómo las frutas cambian de
color? ¿El cambio de color puede ayudarnos a distinguir cuando un producto alimenticio se ha descompuesto?
Materiales
2 tazas de vinagre. ½ taza de sal.
1 recipiente o plato hondo. 1 cuchara plástica.
Monedas sucias de 1 centavo. Agua (cantidad necesaria).
Procedimiento
1. Verter el vinagre junto con la sal en el plato hondo y mezclarlos.
2. Colocar las monedas sucias en el plato, esperar unos treinta minutos y observar cómo cambian de color. Cuando las
monedas queden brillantes, retirarlas del plato, enjuagarlas con agua y secarlas mediante una toalla. Deberán
lavarse bien las manos, después de haber tocado las monedas.
¿Qué sucedió?
Las monedas de un centavo son de cobre. Con el tiempo, se les forma una capa oscura o verdosa, de un compuesto
llamado óxido de cobre. Al hacer contacto con el vinagre (ácido acético, CH3COOH), ocurre una reacción química donde
se disuelve el óxido de cobre y la moneda vuelve a quedar brillante. La sal que se le agrega al vinagre es para crear una
solución conductora que facilita la reacción.
Pregúnteles: ¿cuáles señales te indican que hubo un cambio químico? ¿De qué color se tornaron las monedas? ¿Por qué
las monedas se pusieron de ese color? Si le añadiéramos un exceso de vinagre ¿qué sucedería, lo limpiaría o qué pasaría?
¿De dónde se origina el nombre de cobre?
La palabra cobre proviene del latín cuprum y este a su vez
de la expresión aes cyprium que significa de forma literal
“de Chipre” debido a la gran importancia que tuvieron las
minas de cobre de la isla de Chipre en el mundo greco –
romano. El símbolo químico actual del cobre es Cu. Los
alquimistas en siglos atrás lo representaban con el símbolo
♀ que también representaba al planeta Venus, la diosa
Afrodita y al género femenino. La razón de esta relación es
que la diosa Astarté, equivalente a Afrodita, era venerada
en Chipre.
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