Sesión 33, Tercer Grado – Ciencias Naturales
| Guías metodológicas para el docente de Ciclo Básico/Ciencias Naturales/Tercer Grado/Sesión 33 | |
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| Autor | Ministerio de Educación de Guatemala |
| Área | Ciencias Naturales |
| Nivel y/o grado | Básico 3er grado |
| Competencia | |
| Indicador | |
| Saber declarativo | |
| Tipo de licencia | Derechos reservados con copia libre |
| Formato | HTML; PDF |
| Responsable de curación | Editor |
| Última actualización | 2020/06/20 |
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Introducción[editar | editar código]
En la física el trabajo, la energía y la potencia no se pueden separar. La energía se entiende como la capacidad de realizar un movimiento. La energía se aplica a un estado dinámico de los cuerpos. Ésta energía es la que presentan los cuerpos por sus propiedades —como su composición química, su posición, su movimiento, temperatura etcétera—. Cuando la energía es transferida hacia un cuerpo y esta produce un cambio o desplazamiento se dice que generó un trabajo. El tiempo que tarda ese cuerpo en realizar el trabajo define la potencia. La potencia de un cuerpo es la relación que existe entre el trabajo y el tiempo de su realización.
Recursos didácticos[editar | editar código]
- Pizarrón
- yeso o marcador
- diario de clase
- calculadora
- lápiz
- lapiceros
- crayones.
Inicio[editar | editar código]
Solicite a los estudiantes realizar la lectura «Así se forman los rayos» que se presenta abajo.
- Indique que usen símbolos en la lectura:
- Subrayar de un color y colocar una carita feliz en los conceptos que sean conocidos,
- Subrayar de otro color y dibujar una estrella para indicar datos que les parezcan interesantes, y
- Anotar un signo de interrogación en palabras que no conozcan.
Los rayos son descargas electrostáticas que se dan entre una nube y la superficie de la Tierra, o entre dos nubes. Se producen así: dentro de una nube de tormenta hay partículas de hielo que chocan unas contra otras. Estos choques hacen que se separen las cargas eléctricas: las positivas (protones) se quedan en la parte superior de la nube mientras que las negativas (electrones) se forman en la parte inferior. Puesto que los opuestos se atraen, todo esto produce una carga positiva que se acumula en el suelo, justo debajo de la nube.
La carga eléctrica del suelo se concentra alrededor de cualquier objeto que sobresalga (como un árbol, una montaña o una persona). Tarde o temprano la carga que sale de estos puntos se conecta con lo que está en la parte inferior de la nube y ¡zas!, cae la carga que llamamos rayo.
Junto con los rayos vienen otros dos fenómenos que pueden ponernos muy nerviosos:
Truenos: Un rayo calienta muchísimo el aire que está a su alrededor de manera instantánea. Lo de muchísimo no es broma: ¡puede provocar temperaturas de 30,000 oC! El aire caliente aumenta de volumen y se expande; pero cuando choca con aire frío, se contrae. Estos cambios drásticos (expansión y contracción) producen ondas de choque, que a la vez generan el típico y ensordecedor sonido del trueno.
Relámpagos: Son las luces que se ven durante una tormenta, como si alguien nos tomara fotos con flash. Se producen por el destello de la carga eléctrica.<ref>Texto de Guadalupe Alemán en Muy Interesante. Reproducción con fines educativos. Ver: https://www.muyinteresante.com.mx/medio-ambiente/formacion-reayos
Desarrollo[editar | editar código]
- Analice con los estudiantes la importancia de la potencia y la energía en las máquinas. Por ejemplo, un elevador es más rápido que la gradas eléctricas. Por lo tanto un elevador tiene mayor potencia. De igual forma gasta más energía.
- Invite a los estudiantes a analizar cómo se puede reducir el costo de la factura de luz en sus hogares.
- Explique brevemente la definición de potencia.
- Comúnmente se entiende por potencia el tiempo en que se realiza un trabajo. Se dice que una máquina tiene menos potencia si tarda más tiempo que otra en realizar el mismo trabajo con la misma energía. Así mismo, cuando el mismo trabajo es realizado con mayor rapidez por una máquina que usa la misma energía se dice que ella tiene mayor potencia.
- La potencia relaciona el trabajo realizado por unidad de tiempo y se expresa por la siguiente ecuación
- [math]\displaystyle{ P = W/t }[/math] donde
- P es potencia
- W es el trabajo realizado
- t es el tiempo utilizado.
- [math]\displaystyle{ P = W/t }[/math] donde
- Regularmente la potencia se expresa en Watt (W) o vatio
- 1 KW o Kilovatio son 1000 W
- 1 CV = 736 W
- La energía eléctrica que se suministra a los hogares se mide en KW * h
Ejemplo 1: una bombilla de 100 W de potencia se deja encendida por error todo un día (24 horas). Si la empresa eléctrica cobra Q1.08 KW/h, ¿cuál será el costo causado por la bombilla?
100 W se convierten en KW para utilizar el mismo sistema.
Por lo tanto 100W = 100/1000 = 0.1 KW.
- [math]\displaystyle{ 0.1KW * h * 24 horas = 2.4 KW/h }[/math]
Multiplique por el precio
- [math]\displaystyle{ 2.4 * 1.08 = Q 2.6 }[/math]
Ejemplo 2: un ascensor convencional utiliza 12 segundos para elevar 4000N a una altura de 10 metros. Calcule la potencia utilizada por el ascensor.
- [math]\displaystyle{ P = \frac {w}{t} }[/math]
- [math]\displaystyle{ P = \frac {4000N * 10m}{12s} }[/math]
- [math]\displaystyle{ P = 3,333.33 W }[/math]
Respuesta: la potencia utilizada por el ascensor es de 3,333 W.
Ejemplo 3: imagine que usted construirá una máquina simple transportadora y desea trasladar una fuerza de 5N por una distancia de 2 metros, en aproximadamente 3 segundos. ¿Cuál deberá ser la potencia de la maquina?
- [math]\displaystyle{ P = \frac {w}{t} }[/math]
- [math]\displaystyle{ P = \frac {5N * 2m}{3s} }[/math]
- [math]\displaystyle{ P = 3.3W }[/math]
- Solicite a los estudiantes realizar ejercicios relacionados con el tema de potencia.
- Invite a los estudiantes a realizar un análisis de todos los aparatos eléctricos utilizados en casa. Para ello deberán determinar la cantidad de KW que consumen por hora y la cantidad de horas por día que se utilizan en casa, para luego multiplicarlo por la cantidad de días que se utilizan en el mes.
- Requiera a los estudiantes investigar el monto que cobra la empresa eléctrica por KWh en su área.
- Solicite a los estudiantes elaborar una tabla similar a esta y vaciar allí la información.
| Aparato eléctrico | Cantidad de KW que consume por hora | Cantidad de horas encendido por día | Cantidad de días utilizado al mes | Costo de la energía gastada por mes |
|---|---|---|---|---|
Aclare con los estudiantes que vatio y watts son lo mismo y se representan por el símbolo W. A su vez, aclare que es diferente al peso w y al trabajo W, de modo que deben ser cuidadosos respecto al uso de esos símbolos.
Atienda las dudas que planteen los estudiantes durante el desarrollo del tema.
Cerciórese que los estudiantes presten atención al tema y luego permita que anoten en su cuaderno los datos importantes proporcionados.
Revise que los ejercicios sean realizados correctamente.
Cerciórese que los estudiantes investiguen y preparen la tabla del consumo de energía de su hogar.
Cierre[editar | editar código]
- Pida a los estudiantes compartir los datos de la energía utilizada en casa con el resto del grupo, para calcular el consumo total de energía de todos los hogares de los estudiantes del salón.
- Analice cuál será el promedio de consumo de energía de la institución educativa, suponiendo que se tendrán aproximadamente los mismos resultados.
- Invite a los estudiantes a plantear propuestas de reducción para el consumo de la energía en los hogares.
Término utilizado, a menudo, como un saber hacer. Se suele aceptar que, por orden creciente, en primer lugar estaría la habilidad, en segundo lugar la capacidad, y la competencia se situaría a un nivel superior e integrador. Capacidad es, en principio, la aptitud para hacer algo. Todo un conjunto de verbos en infinitivo expresan capacidades (analizar, comparar, clasificar, etc.), que se manifiestan a través de determinados contenidos (analizar algo, comparar cosas, clasificar objetos, etc.). Por eso son, en gran medida, transversales, susceptibles de ser empleadas con distintos contenidos. Una competencia moviliza diferentes capacidades y diferentes contenidos en una situación. La competencia es una capacidad compleja, distinta de un saber rutinario o de mera aplicación.
Establecimiento de carácter público, privado, municipal o por cooperativa a través del cual se ejecutan los procesos de educación escolar.