Ciencias Naturales 6 (Federal)
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Serie La fábrica del conocimiento
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• El aire, material gaseoso ............................................................................................... 8
Objetos y material ................................................................................................................ 10Estados y cambios de estado .......................................................................................... 10
Entre otros gases, el aire ........................................................................................................ 12Propiedades del aire ......................................................................................................... 13El oxígeno, componente principal de la respiración .............................................. 13¿Y si se acaba el oxígeno? ................................................................................................ 14
Evolución de los conocimientos científicos ..................................................................... 15El estudio de los gases a lo largo de la historia ........................................................ 15
Experimento. El aire ocupa un lugar en el espacio ................................................... 16Propiedades de los gases ....................................................................................................... 18Sin materia, hay vacío ............................................................................................................ 20Materia, partículas y átomos ................................................................................................ 20La formación de soluciones .................................................................................................. 21La idea de conservación de la materia .............................................................................. 21Técnicas de estudio. El registro escrito y el diccionario científico escolar ............. 22Prácticas ciudadanas. El aire, parte de la naturaleza ................................................... 22Proyecto de cierre. El volumen de los gases y la presión que soportan ................... 23
• Los cambios en los materiales ................................................................................... 24
Las transformaciones de los materiales ........................................................................... 26Los materiales y la energía ........................................................................................... 26
Transformaciones físicas ...................................................................................................... 28Las soluciones y los cambios de estado ...................................................................... 28
Transformaciones químicas ................................................................................................. 29Los reactivos y el producto ........................................................................................... 30
La oxidación, un tipo de cambio químico ....................................................................... 31La combustión, un proceso de oxidación rápido ........................................................... 32
El mechero Bunsen ......................................................................................................... 34Demostración experimental ........................................................................................... 34
Productos de la combustión y características de las llamas ................................ 34Demostración experimental ........................................................................................... 35
Combustibles y combustiones ...................................................................................... 35La corrosión metálica, un proceso de oxidación lenta ................................................ 36Experimento. Factores que influyen en la oxidación del hierro ............................ 38Técnicas de estudio. Hipótesis y variables ....................................................................... 39Prácticas ciudadanas. Los peligros de una combustión incompleta ....................... 39Ver para saber. Los combustibles y el ambiente .......................................................... 40
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• Los seres vivos, organización y funciones vitales ............................................ 42
¿Cómo se organizan y funcionan los seres vivos? ..........................................................44Seres vivos, sistemas complejos ...........................................................................................46Seres vivos, sistemas abiertos ............................................................................................... 47La teoría celular .........................................................................................................................48La célula, componente estructural y funcional de los seres vivos ............................49
Organismos unicelulares y pluricelulares ...................................................................49Distintos tipos de células: eucariotas y procariotas ..................................................50
Experimento. Observación de catáfilas de cebolla ......................................................52Niveles de organización celular de los seres vivos .........................................................53
Un ejemplo de organización celular: el sistema digestivo .....................................53Los sistemas de relación en el organismo humano ........................................................54
El sistema nervioso ...........................................................................................................54El sistema endocrino ........................................................................................................56
Experimento. Midiendo sensibilidades ...........................................................................57Técnicas de estudio. La red conceptual ..............................................................................58Prácticas ciudadanas. La donación de órganos ...............................................................59Ver para saber. La idea de multicelularidad .....................................................................60
• La nutrición ......................................................................................................................... 62
¿Cómo se nutren los seres vivos? ........................................................................................64Modelos de nutrición ...............................................................................................................65
Organismos autótrofos y heterótrofos ......................................................................... 65Las pirámides tróficas...............................................................................................................66La alimentación en los ecosistemas ....................................................................................67
Productores ......................................................................................................................... 67Consumidores .....................................................................................................................68Descomponedores .............................................................................................................70
Las cadenas tróficas .................................................................................................................72 Niveles tróficos ...................................................................................................................72
Las redes tróficas ......................................................................................................................73Cambios ambientales producidos por el ser humano ....................................................74La preservación de los ambientes .......................................................................................75Técnicas de estudio. Palabras clave y el cuadro sinóptico ............................................76Prácticas ciudadanas. Hábitats en peligro .......................................................................77Ver para saber. La digestión en los seres humanos ........................................................78
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6 • La energía y la producción de electricidad ....................................................... 102
¿Qué es la energía? .............................................................................................................. 104¿Dónde está y para qué sirve la energía? ................................................................ 106Formas y fuentes de energía ...................................................................................... 106
La energía a lo largo de la historia ................................................................................... 108El petróleo .............................................................................................................................. 110Experimento. Energía de un maní ................................................................................. 111La energía solar ...................................................................................................................... 112
El efecto invernadero y el calentamiento global ................................................... 113La misteriosa electricidad ................................................................................................... 114
La corriente eléctrica ..................................................................................................... 115Circuitos eléctricos ......................................................................................................... 115
De la dínamo de bicicleta a la central eléctrica ............................................................ 116Agua, vapor, viento: diferentes modos de mover una turbina .......................... 117
Técnicas de estudio. Interpretación de gráficos ............................................................ 118Prácticas ciudadanas. Cada vez más consumo ............................................................ 119Ver para saber. La energía eólica ..................................................................................... 120
• La reproducción ................................................................................................................ 80
La reproducción de los seres vivos ..................................................................................... 82¿Cómo se producen nuevos seres vivos? ................................................................... 82
¿Cómo se reproducen las plantas con flores? ................................................................. 83Flores .................................................................................................................................... 83Autopolinización y polinización ................................................................................... 84
Experimento. Una flor de cerca ....................................................................................... 84Frutos y semillas ............................................................................................................... 85
¿Cómo se reproducen los animales? .................................................................................. 86Reproducción asexual ........................................................................................................... 86Reproducción sexual .............................................................................................................. 86La unión de los gametos ......................................................................................................... 88Fecundación y desarrollo embrionario ............................................................................. 89
Comportamientos en la repoducción .......................................................................... 90Desarrollo después del nacimiento .................................................................................... 91La reproducción en seres humanos ................................................................................... 92
Sistema reproductor masculino .................................................................................... 92Sistema reproductor femenino ..................................................................................... 93
Caracteres sexuales ................................................................................................................. 94Desarrollo y madurez sexual ......................................................................................... 95El ciclo menstrual ............................................................................................................. 95
Fecundación, embarazo, nacimiento y lactancia ........................................................... 96El sistema de defensa del organismo ................................................................................. 98
La prevención de enfermedades ................................................................................. 98Técnicas de estudio. El texto argumentativo .................................................................. 100Prácticas ciudadanas. Ser padres ..................................................................................... 100Proyecto de cierre. Representación de la fecundación ................................................. 101
| 6 | Ciencias Naturales 6
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• El sistema solar .............................................................................................................. 138
Las estrellas en el universo ................................................................................................ 140Antigua concepción del universo ..................................................................................... 141El sistema solar ...................................................................................................................... 142
Componentes del sistema solar .................................................................................. 143Planetas: solidos y gaseosos ................................................................................................ 144Otros cuerpos celestes: satélites naturales, planetas enanos, asteroides, cometas y meteoroides .................................................. 146El subsistema Tierra-Sol ...................................................................................................... 148
Las órbitas planetarias .................................................................................................. 148Movimiento aparente del Sol ....................................................................................... 149Los movimientos reales de la Tierra ........................................................................ 150
Experimento. Construcción y uso del gnomon ......................................................... 151El subsistema Tierra-Luna .................................................................................................. 152
Movimientos y fases de la Luna ..................................................................................152Experimento. Los movimientos de la Tierra ...............................................................153Eclipses solar y lunar ............................................................................................................154Técnicas de estudio. El cuadro comparativo ...................................................................156
Prácticas ciudadanas. Cuidados ante la radiación ultravioleta ................................157Ver para saber. El Sol .............................................................................................................158
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• La atmósfera terrestre ....................................................................................... 122
Nuestro planeta Tierra ......................................................................................................... 124Subsistemas terrestres .......................................................................................................... 124La biosfera ............................................................................................................................... 125La hidrosfera ........................................................................................................................... 125La geosfera ............................................................................................................................... 125La atmósfera ............................................................................................................................ 126
¿Por qué el cielo es celeste? ......................................................................................... 127Características principales de la atmósfera ............................................................ 128
Experimento. La acción de la presión atmosférica ....................................................128Composición de la atmósfera ...................................................................................... 129¿Hasta dónde llega la atmósfera? ............................................................................... 130
Experimento. El globo que cae .......................................................................................130Las capas de la atmósfera ..............................................................................................131¿Por qué es importante la atmósfera? ........................................................................132Acerca del aire... ...............................................................................................................133La atmósfera, ¿recurso renovable? .............................................................................134La contaminación del aire .............................................................................................134
Técnicas de estudio. La interpretación de imágenes ....................................................135Prácticas ciudadanas. La preservación de nuestro planeta .......................................135Ver para saber. ¿Qué fenómenos se producen en la atmósfera? ..............................136
Naturaleza argentina Flora ...............................................................................................................161
| 7 |Índice
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| 138 | Ciencias Naturales 6 | Capítulo 8
8 El sistema solar
1. ¿Qué es el sistema solar? ¿Por qué se llamará así?
2. ¿Dónde se ubica nuestro planeta en el sistema solar? ¿Qué planeta está más cerca?
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| 139 |El sistema solar
3. ¿Todos los planetas se parecen entre sí? ¿Cuáles son las similitudes y las diferencias?
4. ¿Qué es un eclipse?
¡Uy! Los otros planetas son mucho más grandes que
la Tierra, y desde aquí los vemos como simples
estrellas.
Somos un puntito en el universo. . .
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| 140 | Ciencias Naturales 6 | Capítulo 8
Las estrellas en el universo
El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía. Entre sus componentes, podemos encontrar estrellas, enormes esferas de gas que brillan porque son capaces de generar y emitir luz, a diferencia de otros cuerpos denominados opacos, que no poseen ese rasgo. Las estrellas no suelen encontrarse aisladas, sino de a pares, en grupos o formando grandes conglomerados, como los cúmulos y las galaxias.
Las galaxias
Las galaxias presentes en el universo están formadas por agrupaciones de grandes cantidades de estrellas (cúmulos), planetas, gas y polvo espacial.
Además, se pueden clasificar según su forma en galaxias elípticas, espiraladas o irregulares. Las elípticas se caracterizan por contener poca cantidad de gas y polvo y porque en ellas no se pueden formar estrellas jóvenes. Por su parte, las espiraladas tienen un núcleo central donde se ubican las estrellas más viejas y del cual salen brazos curvos en los cuales se encuentran las estrellas jóvenes.
En cuanto a las galaxias irregulares, podemos decir que no tienen una forma definida.
Existen más de 100.000 millones de galaxias. Algunos ejemplos son las galaxias de Andrómeda, la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña de Magallanes. Todas están ubicadas en el hemisferio sur.
Sin embargo, hay una muy importante para nosotros. Se trata de la Vía Láctea, la galaxia donde se encuentra nuestro sistema solar.
La Vía Láctea
La Vía Láctea posee una forma espiralada con un núcleo central, formado por estrellas viejas, del que se desprenden brazos como los de Perseo, Orión y Sagitario. Estos, a su vez, están compuestos por una gran cantidad de estrellas jóvenes, gas y polvo.
El nombre de esta galaxia significa “camino de leche”, porque para la mitología griega era el camino de la leche derramada por el pecho de la diosa Hera.
A su vez, la Vía Láctea forma parte de un cúmulo galáctico, formado por más de cuarenta galaxias de diferentes formas, que se llama Grupo Local.
Galaxia Andrómeda.
La Vía Láctea.
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| 141 |El sistema solar
Antigua concepción del universo
El modelo geocéntrico
A lo largo de la historia, el ser humano fue cambiando las explicaciones respecto del mundo que habita. Durante mucho tiempo, se consideró que la Tierra estaba inmóvil y se encontraba en el centro del universo. Por lo tanto, los demás planetas y las estrellas, incluido el Sol, giraban a su alrededor. A esta forma de pensar se la denominó modelo geocéntrico (del griego geo: Tierra, y del latín centrum: centro).
El modelo heliocéntrico
A partir del siglo XVI, se fue imponiendo otra manera de explicar la posición de la Tierra en el sistema solar: el modelo heliocéntrico (del griego Helios: Sol, y del latín centrum: centro) del astrónomo Nicolás Copérnico. En este modelo se afirma que la Tierra gira sobre sí misma y también alrededor del Sol, junto con los demás planetas.
Este último modelo fue resistido por las ideas religiosas de la Iglesia Católica de la época. Posteriormente, los científicos Galileo Galilei, Jonas Kepler e Isaac Newton retomaron las ideas de Copérnico, las cuales fueron confirmadas por la ciencia recién en el siglo XVIII.
El modelo geocéntrico, propuesto por el astrónomo Claudio Ptolomeo (90-168 d. C.), fue incuestionable durante 1.600 años.
1. ¿Cómo se clasifican las galaxias según su forma?
2. En grupo, elijan una galaxia y busquen información sobre ella. Realicen un afiche para exponer en clase, con fotos e información.
3. ¿Qué modelo de concepción del universo está vigente en la actualidad?
A través del modelo heliocéntrico, Nicolás Copérnico (1473-1543) también explicó los movimientos de rotación y traslación.
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| 142 | Ciencias Naturales 6 | Capítulo 8
El sistema solar
Cuando hablamos del sistema solar nos referimos a un conjunto de astros (estrellas y planetas, entre otros) que se hallan en permanente movimiento y tienden a agruparse bajo la influencia de sus fuerzas gravitatorias mutuas. Por ejemplo, los planetas giran sobre sí mismos y también alrededor del Sol (rotación y traslación). Entre ellos, se encuentra nuestro planeta Tierra y siete planetas más: Mercurio, Venus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
También giran cuerpos celestes tales como los satélites naturales, los planetas menores y cuerpos menores (asteroides, cometas, meteoros y meteoritos).
El sistema solar se formó hace aproximadamente 5.000 millones de años y se localiza en uno de los brazos de la Vía Láctea llamado Orión. El sistema solar es tan solo uno más de los tantos sistemas planetarios existentes en el universo.
Los planetas y demás cuerpos giran alrededor del Sol debido a la gran fuerza de gravedad de esta estrella.
Curiosidades
Plutón, que era considerado un planeta del sistema solar, ya no pertenece a esa categoría por su escaso tamaño. Además, al ser tan pequeño, no tiene fuerza de gravedad suficiente.
Esta decisión fue tomada el 24 de agosto de 2006 por los miembros de la Unión Astronómica Internacional (UAI), luego de un largo debate. Actualmente, se lo considera un planeta enano.
1. En grupo, investiguen en libros, enciclopedias e Internet cuál es el origen del nombre de cada uno de los planetas del sistema solar. Luego, confeccionen un cartel con una foto de cada uno y redacten un texto breve que explique su origen.
2. ¿Por qué es tan importante la presencia del Sol en el universo?
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| 143 |El sistema solar
Componentes del sistema solar
En los últimos años, se descubrió un importante número de estrellas acompañadas por astros opacos, como planetas, polvo y gas. Este conjunto se denomina sistema planetario. El sistema solar es uno más de esos sistemas planetarios, constituido por una estrella (el Sol) y numerosos cuerpos opacos girando a su alrededor en un mismo sentido. Además, todos los cuerpos del sistema planetario rotan sobre sí mismos. La mayoría lo hace en el mismo sentido que la Tierra, pero algunos, como Venus, rotan en sentido contrario.
Para su estudio, los astrónomos han distinguido los componentes que rodean el Sol en el sistema solar del siguiente modo.
Clasificación astronómica Características Ejemplos
Planetas
Son ocho. Cuatro de ellos son gaseosos y gigantes (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), el resto son básicamente sólidos. Todas sus órbitas están libres de otros cuerpos.
Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
SatélitesSon centenares y de características similares a las de los planetas, pero se distinguen por girar en torno de uno de ellos.
Luna, Fobos, Deimos, Titán, Ganímedes.
Planetas enanos Son sólidos, de forma esférica, y su órbita no está del todo libre de otros cuerpos. Plutón, Eris y Ceres.
Cuerpos menores
Asteroides o planetitas. En los últimos catálogos se registran unos 150.000, pero siguen hallándose nuevos miembros en esta categoría.
Pallas, Flora, Angélika, Eros, Sylvia, Héctor, Amor, Ícaro.
Objetos transneptunianos. Son todos los cuerpos cuyas órbitas se ubican parcial o totalmente más allá de la órbita de Neptuno. Se supone que superan el millar de cuerpos, pero solo se conoce con precisión la órbita de un centenar, aproximadamente.
Sedna, Quoaor, Varuna, Ixión.
Cometas. En la periferia del sistema solar hay una nube compuesta por millones de cuerpos cometarios.
Halley, Encke, Ikeya-Seki.
Polvo
Gas
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| 144 | Ciencias Naturales 6 | Capítulo 8
Planetas
Los planetas son cuerpos opacos, es decir que no producen luz sino que reflejan la luz solar. Según su composición y la distancia a la que se encuentran del Sol, se clasifican en dos grupos.
Los planetas sólidos o interiores están más cerca del Sol y se componen de rocas y metales y sus suelos son duros. Los planetas gaseosos o exteriores están más alejados del Sol, son enormes esferas formadas por gases sin ninguna superficie sólida y tienen anillos planetarios, que son franjas compuestas por polvo, hielo y otras partículas pequeñas que giran a su alrededor.
Planetas sólidos o interiores
MercurioEs el planeta más pequeño. Es tres veces más pequeño que la Tierra. Se encuentra a 58 millones de km del Sol y tarda 88 días terrestres en dar una vuelta completa alrededor de él. Su escasa atracción gravitatoria no permite retener la atmósfera necesaria para defender al planeta del calor del Sol. Esto hace que sus días sean muy calurosos, con temperaturas de 427 °C, y que sus noches sean muy frías, de 173 ºC bajo cero.
VenusEste planeta es apenas más pequeño que la Tierra. Se ubica a 108 millones de km del Sol y en su movimiento de traslación tarda 225 días terrestres. Su atmósfera es muy densa y contiene principalmente dióxido de carbono. En su superficie se observan grandes cráteres y una gran cantidad de volcanes. Su temperatura es muy alta porque llega a los 480 ºC.
TierraSe encuentra a 150 millones de km del Sol. Su atmósfera posee nitrógeno y oxígeno. Es el único planeta donde se desarrolla la vida debido a las siguientes condiciones: el agua se puede encontrar en estado líquido; la distancia al Sol, la atmósfera y las temperaturas son óptimas. La temperatura máxima es de 58 ºC y la mínima, de 88 ºC bajo cero.
MarteTiene la mitad del diámetro de la Tierra. Se encuentra a 228 millones de km del Sol y posee poca gravedad. En su superficie, se encuentran grandes volcanes. Por ejemplo, el Monte Olimpo, con 25 km de altura, es el mayor del sistema solar. Los óxidos de hierro que hay en su superficie le dan un color rojizo. La temperatura varía entre los 87 ºC y 5 ºC bajo cero.
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| 145 |El sistema solar
Planetas gaseosos o exteriores
JúpiterEs el planeta más grande. Su diámetro es once veces superior al de la Tierra y posee mayor gravedad. Se encuentra a 778 millones de km del Sol. Los finos anillos que lo rodean están formados por partículas de polvo y rocas. La atmósfera, que está compuesta por hidrógeno, posee nubes y tempestades. Su temperatura es de 130 ºC bajo cero.
SaturnoEs el segundo planeta más grande. Su diámetro es nueve veces superior al de la Tierra. Se ubica a 1.427 millones de km del Sol. Su atmósfera es menos densa que la de Júpiter y su temperatura es muy baja, de 170 ºC bajo cero. Sus anillos están formados por partículas de roca y polvo cubiertos de agua y gas congelados.
UranoEs cuatro veces más grande que la Tierra. Se encuentra a 2.871 millones de km del Sol. Su atmósfera está compuesta de hidrógeno y helio. Sus temperaturas descienden a 215 °C bajo cero. Parte del hidrógeno se encuentra en estado líquido y, además, su núcleo está formado por un manto de rocas y diferentes tipos de hielo. Posee trece anillos.
NeptunoSu tamaño es similar al de Urano. Es el planeta más alejado del Sol ya que se ubica a 4.498 millones de km. Su temperatura es de 220 ºC bajo cero. La atmósfera está formada por gas metano y pedacitos de hielo. Se registran en su superficie fuertes vientos helados a más de 2.000 km por hora. Sus anillos son opacos y oscuros.
1. Completen en la carpeta una tabla como la siguiente. Busquen en Internet y otras fuentes la información que necesiten y agreguen los datos que crean convenientes. Luego, realicen una puesta en común.
Planeta Distancia al Sol (promedio en millones de kilómetros)
Unidad astronómica (UA)
Diámetro en kilómetros
Temperatura
Mercurio 58 0,4 4.880 Entre –173 ºC y 427 °C
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| 146 | Ciencias Naturales 6 | Capítulo 8
Otros cuerpos celestes
Tal como comentamos al comienzo, existen otros cuerpos celestes que giran alrededor del Sol, además de los planetas. Son los satélites naturales, los planetas enanos y los cuerpos menores. Los cuerpos menores son cuerpos celestes con un tamaño inferior a 1.000 km de diámetro. Incluye a los asteroides, los cometas, los meteoros y los meteoritos.
Satélites naturales
También se llaman lunas. Giran alrededor de los planetas y tienen características parecidas a ellos. La mayoría son sólidos. El único satélite natural de la Tierra es la Luna. Mercurio y Venus no poseen ninguno. Por su parte, los planetas gaseosos tienen una gran cantidad de satélites. Por ejemplo, Saturno posee 60 lunas.
Planetas enanos
Los planetas enanos son cuerpos con forma casi esférica y más pequeños que los planetas. También giran alrededor del Sol. Su insuficiente capacidad de atracción gravitatoria impide que su órbita esté limpia de cuerpos menores (cometas o asteroides). Entre los planetas enanos, se encuentran el explaneta Plutón, Ceres y Eris.
Asteroides
Se cree que los asteroides son pequeños cuerpos del sistema solar que no llegaron a aglomerarse para formar un
único planeta. Son cuerpos rocosos y metálicos con forma variada. Hay cientos de miles. Se ubican entre las órbitas de Marte y Júpiter y detrás de Neptuno conformando el denominado Cinturón de asteroides.
La luna más grande de Saturno se llama Titán. A diferencia del resto de los satélites naturales, tiene atmósfera.
El planeta enano Eris tiene un diámetro de 2.326 km. Posee un satélite natural llamado Disnomia.
El asteroide Eros es el segundo más cercano a la Tierra, luego del asteroide Ganímedes.
Curiosidades
Los nombres de los satélites naturales que orbitan alrededor de los planetas del sistema solar corresponden, por lo general, a los nombres de personajes de la mitología. Por ejemplo, Marte posee dos: Fobos y Deimos. La excepción es Urano ya que algunos de sus satélites llevan el nombre de personajes de obras teatrales del escritor inglés William Shakespeare, tales como Ariel y Titania.
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| 147 |El sistema solar
1. Averigüen cuántos satélites naturales tienen los planetas del sistema solar. Compárenlos. ¿Qué planeta tiene más?
2. Investiguen cuál fue el meteorito más grande que cayó en la Tierra durante el siglo XX. Comenten en qué lugar cayó y sus principales características, tales como masa y tamaño.
3. En la carpeta, realicen un cuadro con los miembros más importantes del sistema solar. Incluyan sus características, conformación, tamaño y movimientos. Pueden agregar dibujos o esquemas en los que se indiquen sus posiciones relativas.
Cometas
Los cometas son astros compuestos por hielo, rocas y polvo. Cuando se aproximan al Sol, el núcleo se calienta y libera una gran cantidad de gases que se iluminan y adquieren el aspecto de una vistosa y brillante cabellera con una larga cola de gases azulada y otra de polvo amarilla. Estas colas, que apuntan en dirección opuesta al Sol, tienen millones de kilómetros de largo.
A medida que pierden su gas, los cometas se convierten en asteroides compuestos solamente por su núcleo rocoso.
Meteoroides
En el espacio también se encuentran los meteoroides. Estos son fragmentos de asteroides o cometas.
Los fragmentos de roca más pequeños que llegan a la Tierra se queman por completo al ingresar a la atmósfera y aparecen en el cielo como estelas luminosas que se llaman meteoros o estrellas fugaces. En cambio, los fragmentos más grandes explotan en la atmósfera pero logran atravesarla y llegan a la superficie terrestre en forma de meteoritos.
El cometa Halley pasa cerca de la Tierra cada 76 años. Su última aparición fue en 1986.
Estos fragmentos de roca llamados meteoritos pueden llegar a tener una masa de 60.000 kg.
Curiosidades
Sin usar un telescopio, solo es posible observar cinco planetas (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno). A simple vista, estos planetas presentan una apariencia puntual, similar a la de las estrellas. Al observarlos a lo largo de varios días puede distinguirse que se mueven de modo diferente a las estrellas, como si tuviesen un desplazamiento errático, hecho del cual se deriva su denominación, ya que la palabra planeta proviene del griego y significa algo así como “astro errante”.
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| 148 | Ciencias Naturales 6 | Capítulo 8
El subsistema Tierra-Sol
Teniendo en cuenta todo el universo, el sistema solar es apenas nuestro entorno inmediato.
La Tierra, planeta del sistema solar, se desplaza alrededor del Sol mediante un movimiento denominado traslación terrestre. Su trayectoria es tal que en cierta época nuestro mundo está más cerca del Sol, y en otra, algo más lejos. Sin embargo, esa diferencia de distancia es muy pequeña comparada con la lejanía del Sol. Por eso, se dice que la Tierra se halla, en promedio, a una distancia de unos 150.000.000 km del Sol. El tiempo que demora en completar un giro es de un año.
Los años de cada cuerpo del sistema planetario son diferentes; dependen, entre otros factores, de la distancia que lo separa del Sol y la velocidad a la cual se desplaza. Cuanto más lejano del Sol se mueve un cuerpo, mayor es la duración de su año.
Además de trasladarse alrededor del Sol, la Tierra gira sobre sí misma mediante un movimiento llamado rotación terrestre. En ella, cada giro de la Tierra define el día de tiempo. Desde la Antigüedad se conoce que en un año se producen unas 365 vueltas de la Tierra sobre sí misma.
Las órbitas planetarias
En el sistema solar, todos los astros recorren órbitas elípticas. En general, estas se parecen a circunferencias ligeramente “achatadas” o “alargadas”. En algunos, las órbitas son más estiradas, mientras que en otro son casi circulares. Por ejemplo, la Tierra posee una órbita casi circular; el Sol queda casi en el centro.
El Sol no está ubicado en el centro de la elipse, sino ligeramente desplazado hacia uno de los extremos. Esto hace que en cierto momento de su recorrido, los planetas pasen más cerca de él. A este punto de la órbita se lo llama perihelio. Durante otro momento de su recorrido, los planetas se encuentran en el punto de máxima distancia respecto del Sol. Este momento se conoce como afelio.
Glosario
día de tiempo: corresponde a un día completo de 24 horas. No debe confundirse con día de luz.
152.092.400 km147.097.200 km
Tierra en perihelio
Tierra en afelio
En nuestro planeta, hay dos fechas extremas:- A principios de enero, la Tierra y el Sol están más cerca y la distancia (mínima) entre ellos es de unos 147.097.200 km (perihelio).- A principios de julio, están más lejos y la distancia (máxima) es de 152.092.400 km (afelio).
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| 149 |El sistema solar
Movimiento aparente del Sol
Cada mañana, el Sol se hace visible en cierto punto del horizonte oriental, llamado levante solar; luego se eleva ininterrumpidamente hasta alcanzar su altura máxima al mediodía. Finalmente, desciende al atardecer y desaparece en un punto exactamente opuesto al levante en el horizonte occidental, llamado poniente solar. Los puntos de levante y poniente solares, como la altura máxima que alcanza, cambian fecha tras fecha.
Cuando observamos la posición del Sol a lo largo del día, desde que aparece hasta que se oculta, parece que el Sol se mueve alrededor de la Tierra. Sin embargo, no es así, su movimiento es aparente, porque es la Tierra la que, en realidad, gira sobre sí misma.
Se llama aparente porque es un movimiento que observamos en el cielo, desde la Tierra. Se diferencia del movimiento real, aquel que solo se aprecia desde el espacio extraterrestre.
Gracias a que se observó que el Sol sale y se oculta todos los días por lugares diferentes y que su altura cambia día tras días, se descubrió que la Tierra se mueve alrededor del Sol. Cuando el Sol ilumina los cuerpos se produce una
sombra. Esta varía su largo e inclinación a medida que el Sol cambia de posición.
Curiosidades
En los círculos polares se dan los siguientes dos fenómenos:• Sol de medianoche: consiste en que el Sol es visible durante más de 24 horas
seguidas, y puede durar hasta medio año.• Noche polar: implica la oscuridad por ausencia del Sol, lo cual puede mantenerse
desde un día completo hasta medio año.
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Los movimientos reales de la Tierra
La Tierra se traslada manteniendo su eje siempre paralelo a sí misma. Ese eje no es perpendicular al plano de su trayectoria, sino que está inclinado. Esta inclinación también influye en los cambios observados en el movimiento aparente solar durante el año y en la duración del día y de la noche.
Todos los cuerpos del sistema planetario poseen su eje inclinado, pero en distinta medida.
Como consecuencia de la inclinación del eje terrestre, cambia el ángulo de incidencia de los rayos solares que caen sobre la superficie terrestre. Así se suceden las estaciones a medida que el planeta recorre su órbita.
1. ¿En qué época del año anochece antes en nuestro país? ¿Qué día tiene mayor duración? ¿Ocurre igual en todas partes del mundo?
2. Los otros planetas ¿tendrán día y noche? ¿Y estaciones?• Busquen más información en enciclopedias e Internet para fundamentar sus
respuestas.
POLO NORTE
POLO SUR
TIERRA
ÓRBITA
23,5º
Glosario
eje del mundo: línea imaginaria que une ambos polos de la Tierra, alrededor de la cual esta rota sobre sí misma.
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Construcción y uso del gnomon
Antes de que se inventaran los relojes, las personas utilizaban el gnomon para calcular el momento del día en el que se encontraban. Aprovechaban la particularidad de que la sombra de los objetos variaba con la posición del Sol.
¿Qué es un gnomon? Se trata de un instrumento formado por una varilla vertical, llamada indicador, colocada de forma perpendicular a una superficie plana, denominada registrador. Al observar el largo de la sombra de la varilla, se puede conocer qué momento del día es (mañana, mediodía, tarde). Tiempo después, se le agregó un cuadrante solar con líneas horarias y, de esa manera, surgió el reloj de sol.
Conversen entre todos dónde piensan que la sombra se ubicará a las 15 hs.
Materiales
• Un círculo de cartón de 20 cm de diámetro • Un palito de brochette • Lápiz negro
Procedimiento
1. Claven el palito de brochette en el centro del círculo de cartón, el cual será la base del gnomon.
2. Vayan a un sector del patio de la escuela donde llegue la luz solar. 3. Apoyen el reloj solar en el piso. 4. Revisen el gnomon a cada hora. Con el lápiz negro, tracen una marca
en la zona del cartón donde se proyecta la sombra del palito.
Resultados
1. ¿Coincide su hipótesis inicial con lo que realmente sucedió?2. Expliquen por qué les parece que la sombra que proyecta el reloj solar se
mueve. 3. A medida que suceden los días, las sombras varían.
a. ¿Cómo son las sombras para una misma hora del día?b. ¿Las sombras proyectadas se vuelven más largas o más cortas?c. ¿A qué se debe este fenómeno de cambio longitud?
4. Elaboren conclusiones acerca de la relación que encuentran entre la longitud de la sombra y la posición del Sol.
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El subsistema Tierra-Luna
Como ya saben, todos los cuerpos del sistema solar se trasladan alrededor del Sol en un mismo sentido. A su vez, los satélites se mueven simultáneamente alrededor de otro cuerpo (un planeta, un planeta enano o un asteroide).
Los satélites rotan sobre su eje en el mismo tiempo que se trasladan alrededor de otro astro. Esto provoca que siempre dirijan una misma porción de su superficie hacia el cuerpo que rodean. Este es el caso de la Luna.
Si miran la Luna todas las noches, se darán cuenta de que aunque cambia la fase (la forma que vemos desde la Tierra), no se modifican los detalles que se observan (la cara que vemos desde la Tierra). ¿Por qué pasa esto? Cuando la Luna gira sobre sí misma una única vuelta, a la vez que completa un único giro en torno de la Tierra. Tarda 28 días en realizar ambos movimientos.
Movimientos y fases de la Luna
Los movimientos de la Luna hacen que varíen las posiciones que va tomando respecto de la Tierra y el Sol. Por esa razón, varía la porción de la cara de la Luna iluminada por el Sol que podemos apreciar desde la Tierra. Cada una de estas formas que podemos observar de la Luna, desde la Tierra, se llama fase lunar.
La Luna no posee luz propia, es visible porque refleja la luz del Sol. La incidencia de los rayos solares sobre ella modifica su imagen y, por eso, la vemos de distintos tamaños durante la noche.
Luna llenaSu cara está completamente iluminada.
Luna nuevaSu cara no está iluminada y no la vemos.
Cuarto menguanteTiene la mitad de la cara iluminada y la otra, oscura.
Cuarto crecienteTiene la mitad de la cara iluminada y la otra, oscura.
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Los movimientos de la Tierra
¿Por qué les parece que cuando en la Argentina es de día en Japón es de noche?
Materiales
• Un globo terráqueo• Una linterna (representará el Sol)• Una esfera de telgopor pequeña (representará la Luna)• Un palito de brochette
Procedimiento
1. Ubiquen la Argentina en el globo terráqueo.2. Luego, iluminen con la linterna el sector del globo donde se encuentra nuestro
país y dejen fija la linterna. Observen y respondan.a. ¿Todo el globo queda iluminado? b. ¿Dónde es de día y dónde de noche?
3. Giren lentamente el globo terráqueo manteniendo fija la linterna. Identifiquen y señalen:• Un país donde amanezca cuando en la Argentina anochece.• Un país donde anochezca cuando en la Argentina amanece.
4. Elijan una ciudad cualquiera de la Tierra, pero que no sea de nuestro país.a. ¿Cómo creen ustedes que los habitantes de ese sitio ven el Sol cuando en la
Argentina son las 14 hs? En ese momento, ¿se encuentran en la mañana, en la tarde o en la noche?
b. ¿En qué sentido se mueve el Sol para quienes están en ese sitio?c. ¿De qué lado ha salido el Sol?d. Cuando es mediodía en el sitio escogido,
¿cómo se observa el Sol en los demás lugares donde también es de día?
5. Tomen la esfera que representa la Luna y claven el palito de brochette en el centro.
6. Apaguen las luces y comiencen a jugar a iluminar y generar sombras con la interacción de estos tres astros.
Resultados
1. Confirmen la respuesta a la pregunta inicial de esta experiencia.
2. ¿Qué representaron cuando jugaron con la linterna y las esferas?
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Eclipses
El eclipse es un fenómeno en el que la luz procedente de un cuerpo celeste es bloqueada por otro, llamado cuerpo eclipsante.
Los eclipses del sistema Sol-Tierra-Luna solamente pueden ocurrir cuando estos tres astros se encuentran alineados de una determinada manera. Así, producen dos tipos de eclipses: el solar y el lunar.
Eclipse solar
En noches de luna nueva, la Luna se ubica entre el Sol y la Tierra. Si estos tres cuerpos quedan alineados, la Luna hace que la Tierra se oscurezca, ya que impide la llegada de la luz solar y se produce un eclipse de Sol.
Un eclipse de Sol es total cuando la Luna cubre por completo al Sol porque está muy cerca de la Tierra (perigeo). Pero si la Luna no llegar a cubrir por completo la forma del Sol, el eclipse es parcial.
Un eclipse de Sol es anular cuando la Luna no cubre por completo al Sol porque está muy alejada de la Tierra (apogeo). Estos eclipses también pueden ser parciales si los tres cuerpos no están bien alineados.
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Eclipse lunar
Durante la luna llena, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna. Si la Tierra logra oscurecer a la Luna, se produce un eclipse de Luna.
Un eclipse de Luna es total cuando toda la Luna está en la zona de penumbra proyectada por la Tierra.
Un eclipse es parcial si solo una parte de la Luna está en la penumbra y la otra en la umbra.
Curiosidades
En las costas, el agua del mar no siempre llega al mismo lugar de la orilla, ya que puede subir o bajar. Esta variación natural en el nivel del agua del mar se llama marea.
Cuando el mar avanza menos metros de lo habitual sobre la playa, esta se amplía y se denomina marea baja o bajamar.
En cambio, la playa se reduce cuando el mar avanza más metros de lo habitual. En este caso, la marea se denomina marea alta o pleamar.
¿Por qué se producen las mareas?
Las mareas se producen como consecuencia de la fuerza de atracción que tanto el Sol como la Luna ejercen sobre las aguas de los océanos de la Tierra.
Los cambios en los niveles del mar pueden observarse en diferentes momentos del día. Un ejemplo se aprecia en esta foto de Puerto Madryn (en la provincia de Chubut).
1. Retomen la actividad experimental de la página 153 e intenten representar todos los tipos de eclipses.
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1. Observen la tabla de duración del día y del año en los planetas y respondan:a. ¿Qué planeta tarda más tiempo en dar una vuelta alrededor del Sol?
b. ¿Qué planeta realiza el movimiento de rotación en menor tiempo?
• ¿A qué otras conclusiones pueden llegar con la lectura del cuadro?
2. Teniendo en cuenta la información sobre los planetas, realicen un cuadro comparativo de los planetas del sistema solar. Tenga en cuenta sus tamaños, lunas, cercanía al Sol y otras categorías que se les ocurra.
Planeta Tamaño LunasMercurioVenusTierraMarteJúpiterSaturnoUranoNeptuno
• Redacten un informe en el que expliquen el cuadro realizado.
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Técnicas de estudio
El cuadro comparativo
A través de cuadros de doble entrada se puede organizar de una manera clara y ordenada la información de acuerdo con determinadas categorías, grupos o criterios. Con esta técnica es posible establecer semejanzas y diferencias entre elementos de comparación.
A modo de ejemplo, les presentamos el siguiente cuadro.
PlanetaDuración del día (meses y
horas terrestres aproximadas)Duración del año (meses y horas
terrestres aproximadas)
Mercurio Dos meses Tres meses
Venus Ocho meses Siete meses y medio
Marte Igual que el día terrestre Un año y ocho meses
Júpiter Diez horas Doce años
Saturno Diez horas Un poco menos de treinta años
Urano Dieciocho horas Ochenta y cuatro años
Neptuno Diecinueve horas Ciento sesenta y cinco años
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Prácticas ciudadanas
Cuidados ante la radiación ultravioleta
La radiación ultravioleta es el factor que más influye en el daño de nuestra piel. Esta proviene fundamentalmente del Sol, pero también tiene su origen en otros aparatos artificiales como las camas solares.
La exposición al sol
Los rayos ultravioletas emitidos por el Sol pueden dañar nuestra piel. Una inadecuada exposición a él puede generar importantes quemaduras, alergias, arrugas y graves enfermedades futuras en la piel.
Por eso, debemos tener ciertas precauciones, principalmente en verano, cuando los rayos son más directos. No se aconseja tomar sol desde las 10 hs hasta las 16 hs. Además, se recomienda el uso de cremas de protección solar y el consumo de bastante agua para evitar la deshidratación.
Los niños son especialmente sensibles a los rayos ultravioleta debido a que su piel es más sensible.
Las camas solares
Habitualmente, muchas personas quieren broncearse y no se exponen al sol, sino a las camas solares. Estos aparatos suelen emitir niveles de radiación ultravioleta muy superiores a los del Sol durante el mediodía en verano.
El uso excesivo de las camas solares trae consecuencias como lesiones oculares, envejecimiento prematuro de la piel, reducción de la eficacia del sistema inmune, enfermedades, como cáncer de piel o melanomas, entre otros resultados que también tiene la exposición desmedida al sol.
1. Si tuvieron la posibilidad de estar en una playa o pileta pública ¿recuerdan en qué horario tomaban sol? ¿Utilizaban cremas de protección?
2. Pregúntenle a algún vecino si cuando toma sol cumple con las precauciones para la exposición. Compartan en clase sus respuestas y saquen conclusiones sobre el tema.
3. ¿Conocen a alguien que utilice la cama solar? ¿Lo hace esporádica o habitualmente? ¿Sabe sus riesgos? Coméntenselos.
Con una adecuada precaución, es posible disfrutar del sol y evitar las consecuencias presentes y futuras de una exposición excesiva.
El uso de las camas solares puede volverse una adicción.
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El Sol
El Sol es una estrella formada por gases muy calientes, fundamentalmente hidrógeno. Su temperatura superficial, unos 6.000 ºC, es suficiente para que cualquier sustancia se encuentre en estado gaseoso. Pero, para sostener esa temperatura, el interior solar debe estar mucho más caliente (varios millones de grados).
Ver para saber
El SolEs el cuerpo más grande del sistema planetario;
el resto tiene un tamaño mucho menor.Emite luz; los demás son opacos y la reflejan.
Provee la energía que sostiene la vida en la Tierra.Rota sobre sí mismo (aproximadamente da una
vuelta por cada mes terrestre).Se desplaza en el espacio y arrastra consigo
a todos los otros cuerpos del sistema.
Formas de transmisión del calor
Radiación: un cuerpo caliente traspasa energía a otros cuerpos a través de ondas electromagnéticas.
Convección: se ocasiona por los movimientos de los materiales en estado líquido o gaseoso.
Conducción: cuando dos cuerpos de diferente temperatura están en contacto, el más caliente le transmite calor al otro.
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Las capas del Sol
CoronaZona exterior por donde escapan
los gases.
CromosferaZona rojiza que solo podemos ver durante los eclipses. Produce
las erupciones y prominencias.
FotosferaIrradia la luz y el calor al espacio.
Presenta manchas.
ErupciónEstallido de energía
intensa. Produce las auroras.
ProminenciaMateria de la
cromosfera aglutinada.
Zona convectivaLos gases están más fríos y son capaces
de absorber los fotones y transmiten
la energía por convección.
Zona radianteLas partículas que
trasportan la energía (fotones) intentan salir
al exterior.
NúcleoDebido a su alta temperatura, se produce la fusión nuclear, lo que lo convierte en el
generador de energía.
Foto con luz ultravioleta de una mancha solar.
Mancha solar
Penumbra
Umbra
Fusión nuclear del hidrógeno
En lo profundo del interior solar, los gases se suman y crean enormes presiones. Así, ante las temperaturas y presiones extremas, el hidrógeno solar sufre notables transformaciones.
Mediante la fusión nuclear, el hidrógeno se convierte en helio y, al hacerlo, se liberan enormes cantidades de energía.
Hidrógeno
está formado
por
Deuterio
Tritio
Helio
Neutrón(que se reintegra en otra fusión)
Energía(en forma de luz
y calor)
FUSIÓN
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Cie
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s Nat
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