La chispa de la vida cotidiana Una historia muy obscura

(Entra ilustración de casa de una familia realizando sus actividades nocturnas: mamá viendo la tele, papá cocinando cena, hija leyendo, hijo usando la computadora, y otro hijo hablando por teléfono. Además varios aparatos electrodomésticos en uso: reloj digital, licuadora y horno de microondas, luces de las habitaciones). Hoy es una de esas noches en las que parece que la pesadilla se hace realidad. Me dejaron la lectura de un libro de la biblioteca de la escuela y yo escogí uno que parecía muy interesante, pero un poco grueso, con la promesa de leer un poco cada día, para que no se me hiciera pesado. Pero sucedió que se me olvidó que habíamos acordado con mis amigas entrenar voleibol por las tardes, pues ya en la noche no me daban muchas ganas de leer. ¡Pero hoy me preocupé muchísimo! El maestro nos recordó que la próxima semana tengo que entregar el reporte de lectura y yo apenas llevo unas cuantas hojas. Así que hoy me apuré con las cosas de la casa y la escuela, y me dispuse a avanzar en la lectura. Hablé con mi mamá y papá para que me dejaran concentrarme y el pedí a mis hermanos que no me hicieran ruido. Me puse a leer y, al poco rato, ¡zaz! ¡Se fue la luz! ¿Y ahora?, "pues me espero a que regrese y mientras voy al baño", pensé. En el camino tropecé con los patines de mi hermano que estaban en el pasillo y que no deberían estar ahí; al entrar al baño, oprimo el apagador y me acuerdo que no hay luz; al lavarme las manos se me resbaló el jabón y fue un lío encontrarlo. Escuché que mis hermanos empezaban a inquietarse y que estaban teniendo los mismos problemas que yo. Estaban gritándole a mi mamá para que les ayudara a moverse. En la cocina mi papá encendió unas velas, pues como estaba cocinando, tenía que evitar quemarse y que se quemara la comida. (Entra ilustración de la casa sin luz y sus ocupantes teniendo problemas para caminar o hacer sus actividades). De pronto, caí en cuenta, ¡mucha de nuestras actividades dependen de la luz! Se me hizo imposible que se tardara tanto en regresar la luz y me empecé a angustiar. ¡Tengo que terminar mi lectura pronto! Para evitar accidentes, mamá nos llamó a todos a la s ala y nos pidió que nos sentáramos y aprovecháramos la ausencia de luz para platicara. Eso me gustó y le pregunté por qué se había ido la luz. Mamá me dijo que en ocasiones las fallas en la electricidad se deben a los abusos en su uso por parte de nosotros y que no hemos aprendido a valorar la maravilla que es contar con este servicio. Pero lo que más me impresionó fue cuando nos dijo que no siempre los humanos habíamos contado con las comodidades que ahora tenemos en casa y que hace no muchos años, ¡ni siquiera había luz en las casas! Se me hizo imposible. Le pregunté, ¿y cómo veían la televisión? Empezamos la plática y surgieron un montón de preguntas: D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  1

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¿Cómo nos podríamos comunicar a distancia, si no tenemos teléfonos fijos ni celulares? ¿Cómo nos alumbraríamos sin lámparas ni focos? ¿Cómo prepararíamos la comida sin hornos, refrigeradores, licuadoras, entre otros? ¿Cómo podríamos generar calor para mantener una habitación caliente durante invierno? ¿Y frío durante verano?

Dibuja en el siguiente espacio cómo te imaginas la vida sin electricidad.

Nuestro trabajo Con las actividades de esta lección aprenderás a identificar cuáles son las principales formas de generación de electricidad y sus impactos en el ambiente; también reflexionarás sobre la importancia de reconocer y poner en práctica diversas acciones para evitar accidentes con el manejo de la electricidad y conocerás cuáles son las acciones de primeros auxilios en caso de que ocurra un accidente con la energía eléctrica. Lo anterior lo lograrás mediante la elaboración de un cartel que difunda algunas acciones para promover los cuidados que debes tener cuando estés en contacto con la electricidad, así como los principales rasgos de los procesos de su generación. Preguntas para andar • • • •

¿De dónde obtenemos la energía eléctrica que usamos en casa? ¿Se produce en nuestras casas o se transporta desde otros lugares? ¿Qué recursos naturales se aprovechan para producir la energía eléctrica? ¿Cómo podemos aprovechar mejor la energía eléctrica?

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Ensaya en el siguiente espacio hipótesis para algunas de las preguntas anteriores.

Espacio tecnológico Reflexionemos sobre algunos usos de la electricidad. Consigan varios juguetes mecánicos o de baterías, instrumentos musicales y herramientas pequeñas. A estos les llamaremos, objetos tecnológicos. Colóquenlos a la vista de todos y seleccionen un objeto para hacer una inspección y averiguar cómo funciona. Una vez inspeccionado, completa el siguiente cuadro con la información solicitada y colócalo de nuevo en la mesa, para que un compañero tuyo puedan analizarlo también. Realiza este ejercicio con tres objetos. Es importante que en la columna donde se te pide que dibujes el mecanismo de funcionamiento, dibujes las partes involucradas y cómo es que se mueve. Objeto tecnológico

¿Qué partes lo forman?

¿Cuáles realizan su función principal?

¿Cómo realiza su función principal?

Haz un dibujo del mecanismo de funcionamiento

1. 2. 3.

Para entendernos mejor Observa por unos minutos a tu alrededor. Pon atención en los cambios que ves. Te darás cuenta de que el viento mueve algunas hojas y ramas de árboles, el Sol calienta el suelo, se escuchan algunos sonidos, vez pájaros y personas desplazarse, escuchas autos con sus motores funcionando, distingues que algunos aparatos eléctricos están en operación,… ¿Qué tienen en compón todos esos cambios? Todos estos cambios requieren, para realizarse, de la intervención de algo o alguien que los impulse, caliente, detenga, mueva, enfríe, en fin. A esta característica le llamamos energía. D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  3

¿Y a ti a que te suena la palabra energía? Anota algunas ideas sobre este término y compártelo con tus amigos.

Intégrate rápidamente en equipos de cinco personas cada uno. Con base en lo dicho anteriormente y las propuestas de los integrantes del equipo, realicen un pequeño resumen sobre lo que es la energía y anoten varios ejemplos de cómo se manifiesta. Anota sus conclusiones en el siguiente espacio: La energía es……………………………………………………………………………………………… Se manifiesta cuando………………………………………………………………………………..…. Algunos ejemplos de su manifestación son: …………………………………………………… y su causa es ……………………………………… …………………………………………………… y su causa es ……………………………………… …………………………………………………… y su causa es ……………………………………… Palabras en el tiempo Cambios físicos. Se trata de cualquier cambio ocurrido en la naturaleza que se pueda medir con algún aparato o instrumento, y durante el cual ocurre intercambio de energía entre los objetos o sustancias involucradas. Tiene la característica de que es posible regresar las sustancias o los objetos involucrados a su estado característica inicial, pero implica agregar un poco mas de energía. Por ejemplo, el patear una pelota o al mezclar agua y arena. Cambios químicos. Se trata del proceso de cambio en el cual una o más sustancia se pone en contacto y, al agregar energía, se producen nuevas sustancias que inicialmente no se tenían y que ya no es posible regresar a su forma original. Por ejemplo, al cocinar un huevo, ocurre un cambio químico, pues se obtienen nuevas sustancias y ya no es posible regresar el proceso para obtener el huevo como estaba antes de su cocimiento. Una mirada con más detenimiento a la energía La energía se manifiesta siempre que ocurren cambios en la naturaleza. Esta es la manera que la ciencia ha desarrollado para explicarlos y describirlos. Veamos algunas utilidades de esta idea. Durante un cambio físico, como el que ocurre al mover, deformar o calentar un objeto, la aplicación de la idea de la energía nos permite analizar quién fue el que realiza la acción y sobre quién se realiza. Incluso al medirla podemos saber qué tan rápido ocurrió el cambio. D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  4

En el caso de los cambios químicos, como el que ocurre durante la quema de un pedazo de madera o en la descomposición de los alimentos, la energía nos ayuda a conocer la cantidad de las sustancias que estaban relacionadas. La energía se manifiesta de diferentes maneras según los objetos o sustancias que se relacionan. Por ejemplo, si se trata de objetos en movimiento, se le llama energía cinética, si se trata del lugar en el que se encuentra, estamos hablando de la energía potencial; si es el caso de objetos calientes, se trata de energía térmica o calorífica; si es de fuentes de luz, se le llama lumínica, y si es de electricidad, es energía eléctrica. Existen muchos otros tipos y algunos de ellos han desarrollado de manera impresionante el mundo contemporáneo. Datos a la mano La energía nuclear: el poder del átomo Todas lo objetos que conocemos están formados por partículas pequeñísimas, que no son visibles a simple vista, llamadas átomos. Estás partículas contiene en su interior una gran cantidad de energía. Para obtenerla, es necesario romper el átomo, lo cual se lleva a cabo en las centrales nucleares. Una pequeña cantidad de átomos, 0.00412 g de átomos de combustible nuclear, (que es aproximadamente el peso de las pestaña de 5 personas) producen la misma cantidad de energía que 380 gramos de carbón o 230 gramos de petróleo. ¡¿Te das cuenta de lo poderoso que es la energía atómica?! Sin embargo, las aplicaciones que los seres humanos hemos desarrollado para aprovechar la energía atómica no siempre han sido benéficas para la satisfacción de necesidades de los seres humanos y para el ambiente. El desarrollo de las bomba atómicas, son las armas más dañinas que se han desarrollado. (Entra ilustración de central nuclear y de detonación atómica. Se sugiere incluir algunas imágenes como las mostradas en http://www.atomicarchive.com/Photos/LANL/index.shtml). Vuelve a integrar los equipos con los que elaboraste la primera aproximación a la idea de la energía. Resume lo revisado hasta ahora para que enriquezcas y complementes ese producto. Anota sus conclusiones en el siguiente espacio: La energía es……………………………………………………………………………………………… Se manifiesta cuando………………………………………………………………………………..…. Su aplicación sirve para ……………………………………………………………………………….. ………………………………; también se aplica cuando ………………...................................... ………………………….………………………………………………………………………………….... La energía también cambia Al igual que la naturaleza entera, la energía se encuentra en cambio constante. Se le llama transformación a dicho cambio. La transformación de la energías e da de una D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  5

forma de energía a otro, por ejemplo, en el mecanismo de funcionamiento de un juguete de baterías, se transforma la energía eléctrica que hace funcionar los focos se transforma en energía calorífica y luminosa. Palabras en el tiempo Recurso natural. Son los procesos y componentes originales de la naturaleza que no han sido transformados por la acción humana y que mediante diferentes mecanismos son aprovechables por las sociedades humanas para contribuir a su bienestar y desarrollo. La tecnología ha desarrollado aparatos que transforman le energía de sus fuentes originales a otras formas que son aprovechables pro el ser humano para satisfacer necesidades específicas. Por ejemplo, el motor de gasolina transforma la energía química del combustible en energía eléctrica y en energía de movimiento; los molinos de viento transforman la energía de movimiento del viento en energía de movimiento de los molinos de granos. (Entra ilustración donde se muestre qué es un molino de viento y se ejemplifique el funcionamiento de los molinos de viento, en particular para destacar cómo las aspeas externas producen el movimiento del molino en su interior. Pueden verse ejemplos de ambos en http://www.madridejos.net/Molinos/index.htm). La energía, tal como aparece en la naturaleza, se encuentra en formas diferentes. Durante el proceso de transformación de la energía, se reconocen dos momentos: el anterior y el posterior a la transformación. El momento previo sirve para reconocer los tipos de energía que se van a transformar y los objetos o sustancias que la tienen almacenada. A estos se les llaman, energéticos y, los recursos naturales de los que provienen, se les llaman, fuentes de energía. Por ejemplo, al quemar carbón en una fogata, estamos transformando la energía química almacenada en el carbón y lo transformamos en energía luminosa y calorífica. El carbón es el energético. El carbón se obtiene de la madera, por lo que es éste la fuente de energía. (Entra ilustración que explica gráficamente la diferencia entre energético y fuente de energía con base en el ejemplo del párrafo anterior. Incluir los nombres de antes y después de la transformación, los tipos de energía involucrados y referir la fuente del energético, así como el aprovechamiento de la energía transformada). Las fuentes de energía son recursos naturales presentes en la naturaleza, mismos que los seres humanos hemos aprendido a aprovechar para obtener energía utilizable en nuestras actividades. Datos a la mano ¿De dónde viene la energía de los recursos naturales? ¿Sabías que el origen de casi todas las fuentes de energía que conocemos en el planeta Tierra es el Sol? D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  6

El energético más utilizado actualmente es el petróleo y este se formó a partir de los restos de plantas y animales de épocas muy antiguas las capas en la historia del planeta. Al quedar enterradas bajo tierra y rocas esos restos, y estar bajo ese peso y la acción de calor (energía térmica), ocurrió un cambio químico, dando origen al petróleo. Los restos de plantas y animales de los que se formó el petróleo, se desarrollaron gracias a la luz solar, por lo que estamos consumiendo diariamente, energía que alguna vez fue liberada por el Sol. Integrar de nuevo el equipo de trabajo sobe la energía y resume lo hasta ahora revisado a fin de elaborar tu explicación sobre la idea de la energía. Aprovecha el trabajo anterior sobre esta idea. Anoten sus conclusiones en el siguiente espacio: La energía es……………………………………………………………………………………………… Se manifiesta cuando………………………………………………………………………………..…. Tiene la propiedad de poder transformarse en …………………………………………………... lo que los humanos han ………………………… a través de ……………………………. y con la finalidad de …………………………………………………………………………………………… Su aplicación sirve para ……………………………………………………………………………….. ………………………….……………… ………………………………………………………………….. Su origen se encuentra en los ………………………………………, mismos que son llamados ……………………………….. y que se diferencia de los energéticos en …………….………… ………………………………………………………………………………………………………………. ¿Cómo vamos? Es de noche y quieres leer un cuento, por lo que hay que accionar el interruptor de la luz. Describe el proceso de transformación de energía eléctrica en luminosa para poder realizar la actividad. Identifica cuál es la fuente de energía, el energético, los procesos de transformación de la energía y algunos aparatos que realicen dicho proceso. Si requieres información, puedes investigar en: http://es.wikipedia.org/wiki/Generaci%C3%B3n_el%C3%A9ctrica. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/portadaframeset.html. Taller de la ciencia Generando electricidad y de luz con… ¿limones? Divídanse en equipos a fin de lograr encender un foco pequeño con limones. Material: • 10 limones enteros, maduros y sin partir • 1 navaja • 5 laminillas de zinc • 5 laminillas de cobre • 10 pedazos de alambre de cobre delgado, de 4cm longitud (de los que se usan D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  7

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para las conexiones eléctricas) y sin retírale el forro aislante. 1 foco LED color rojo 15 pinzas para ropa de tamaño pequeño

Procedimiento 1. Tomen tres limones y realicen en cada uno dos ranuras del tamaño de las laminillas y de manera que puede introducirse toda la laminilla dentro del limón. 2. Coloquen una laminilla de cada material en cada ranura, dejando un pequeño pedazo fuera del limón. 3. Coloquen los limones como se muestra en la figura y realicen, con los alambres las conexiones como se ilustran. 4. Conecten los alambres que quedan en los extremos de los limones a cada una de las terminales del foco LED. Vean la ilustración. 5. Obscurece un poco la zona alrededor del foco LED para que puedas distinguir fácilmente lo que ocurre con él. ¿Qué sucede? Si el foco no enciende, vayan agregando una pila en alguno de los extremos respetando siempre la forma de conexión. (Entran ilustraciones de experimento. Se adjuntan ejemplos)

¿Qué sucede? ¿Cuántos limones se necesitan para encender el foco? ¿Hubo diferencias en los resultados de los equipos?

Redacta, en el siguiente espacio, una reflexión sobre la importancia de la electricidad en nuestra vida cotidiana. Aprovecha el texto introductorio de la lección. Anota cómo serían nuestras actividades si no contáramos con ella.

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Palabras en el tiempo Electrocución. Es el riesgo que se corre derivado del contacto directo con la energía eléctrica. Puede causar quemaduras y lesiones graves sobre el organismo o incluso la muerte. Para entendernos mejor Lanzando chispas La mayor parte de la energía que utilizamos en de manera cotidiana es la energía eléctrica. ¿Te imaginas cómo se genera? La energía eléctrica se puede generar a partir de diferentes fuentes de energía. Entre ellas están al agua, la madera, los desechos orgánicos, el aire, el Sol y el calor del interior de la Tierra. Por lo general la energía eléctrica se genera lejos de los lugares donde se consume, por lo que además de la tecnología para su generación, es necesario considerar su transmisión hasta los lugares en donde se utiliza. Los tipos de centrales eléctricas encargadas de realizar la generación de energía eléctrica más comunes son: • Centrales hidroeléctricas. Aprovecha la energía de la caída de agua de ríos o presas. • Centrales térmicas. Se genera electricidad a partir de la quema de un combustible como petróleo, carbón o combustibles nucleares. • Centrales solares. Transforman la energía luminosa procedente del Sol. • Centrales eólicas. Producen electricidad a partir de la energía del viento. • Centrales geotérmicas. Aprovechan la energía del calor del interior de la Tierra. (Entran ilustraciones de algunos tipos de centrales de generación eléctrica) Para seguir preparando tu cartel, distribúyanse por equipos, uno de los tipos de centrales eléctricas arriba señaladas, para realizar una investigación documental a fin de que identifiquen: • cuáles son las fuentes de energía que se aprovechan en cada caso, • cómo se genera la energía eléctrica, • cómo se transmite hasta los hogares, y • cuáles son los impactos sobre el ambiente de su generación y transmisión. • Principales reglas de cuidado con el manejo de la electricidad y qué hacer en caso de electrocución. D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  9

Compartan con el resto de sus compañeros sus resultados e investigación. Seleccionen dos centrales de energía a fin de realizar un informe breve del proceso de generación de energía eléctrica. El informe debe incluir un dibuje que ejemplifique los aspectos principales del proceso. Con tus compañeros de equipo, inicia el diseño del cartel. Éste tendrá como propósitos la difusión de la importancia de la energía eléctrica en nuestras vidas. Destaquen un apartado de primeros auxilios en caso de electrocución y de las accione de prevención en el manejo de la electricidad que se deben tener. También incluyan los efectos que sobre el ambiente pueden tener los diferentes procesos de generación de energía eléctrica. Recuperen el texto que escribieron para este propósito. Discutan cuáles serán las secciones que incluirán en su cartel, aprovechando los productos de trabajo de esta lección, acuerden cómo denominarán a cada una y hagan un primer ejercicio de ubicarlos en el pliego de papel bond. (Entran algunas ilustraciones de carteles para orientar la idea de lo que es un cartel y qué partes tienen. Incluir ejemplos que tengan ilustraciones) Cómo vamos Construye un mapa conceptual con las siguientes ideas importantes de la lección: Tipos Generador Energía Negativo

Energético Impactos Transformaciones Electrocución

Energía eléctrica Accidente Positivo Fuente de energía

Construye tu mapa en el siguiente espacio.

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Enlista los principales cambios que ha traído consigo la llegada de la energía eléctrica a los siguientes ámbitos de la vida humana: Ámbito

Impacto

Descripción

Positivos Industria Negativos Positivos Hogar Negativos Positivos Ambiente Negativos Positivos Laboral Negativos

Realiza una valoración de los impactos positivos y negativos que has anotado en el cuadro anterior y redacta en las siguientes líneas tu valoración global sobre si ha sido positiva o negativa la llegada de la energía eléctrica a la vida moderna. Recuerda redactar nos sólo tu respuesta sino también incluye tu argumentación.

(Entra símbolo de peligro por alta tensión. Se adjunta muestra) D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2009  11

De la siguiente lista de acciones, marca en el recuadro aquellos que deban seguirse para evitar accidentes en el manejo de la electricidad: F F F F F F F F F F F

Para caminar sobre cables, usar zapatos similares a los tenis. Evitar introducir objetos a los contactos de luz. Conectar varios aparatos eléctricos al mismo enchufe. Cambiar regularmente los focos incandescentes. Solicitar ayuda a un adulto para sustituir fusibles. Cortar la energía eléctrica de toda las casa para cualquier reparación. Preferir los momentos lluviosos para hacer reparaciones eléctricas. Usar herramientas con mangos y soportes con aislantes. Tratar de cubrir con la mano aquellos cables que estén “pelados” mientras recubren. Evitar conectar aparatos que estén húmedos o colarlos sobre lugares mojados. Si observas chispas o humo en aparatos eléctricos, comunícalo a algún adulto.

Discute con tus compañeros tu lista y con ayuda de tu profesora o profesor, hagan una lista sola lista, para que te la lleves a tu casa y la pegues a la vista de todas las personas que viven contigo. La difusión de los carteles Una vez terminados los carteles, preséntenlos en grupo. Nombren un presentador de cada cartel, él será el responsable de resolver dudas y preguntas al resto del grupo. Coloquen los carteles alrededor del salón y el representante del equipo se colocará junto a él. Hagan un recorrido libre para conocer los carteles como si estuvieran en una galería de un museo de arte. En caso de que algo no se entienda o quieran aclarar alguna duda, hagan la pregunta la responsable del cartel. Invitar a compañeros de otros grupos o grados, a profesores, padres y madres de familia, para que hagan una “Feria de carteles”. Recuerden poner énfasis en los propósitos del cartel. Posterior a la presentación de los carteles, reúnanse en grupo para analizar cuáles pueden ser los lugares de la escuela que sean los más recorridos por sus compañeros. Distribuyan y coloquen los carteles en dichos lugares. Consideren también colocarlos en la entrada y salida de la escuela para que las mamás y papás puedan verlos y se enteren del tema.

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