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Libro para el maestro
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SECUENCIA 12
SECUENCIA 1
¿Atracción o repulsión?
Hay materiales que, al frotarse con otros, adquieren la propiedad de atraer o
repeler otros materiales o sustancias. Por ejemplo, cuando frotamos con
nuestro cabello un globo, éste atrae pedacitos de papel.
Dicha propiedad fue descubierta hace más de 2,500 años por los griegos,
quienes observaron que al frotar un trozo de ámbar con una piel de animal,
adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos como paja, pelusa o polvo.
En ese tiempo se creía que el frotamiento despertaba un espíritu atrapado
dentro del ámbar. Gracias a las aportaciones de personas dedicadas a la
ciencia, como el físico y médico inglés William Gilbert, el científico francés
Charles Du Fay, el físico e ingeniero francés Charles A. Coulomb y el estadista,
filósofo y científico Benjamin Franklin, actualmente se pueden explicar de
manera más precisa las razones por las que ocurre este fenómeno.
Ahora sabemos que cuando dos cuerpos se frotan, se cargan
eléctricamente, esto es, manifiestan cierta propiedad inherente a todos
ellos llamada carga eléctrica. Existen dos tipos de cargas eléctricas:
positivas y negativas con la peculiaridad de que si se aproximan dos
cuerpos con cargas del mismo tipo, éstos se rechazan o repelen, mientras
que si son de diferente tipo, se atraen.
Los objetos cargados no necesitan tocarse para experimentar la
interacción, ya que la fuerza que produce esta atracción o repulsión actúa
a distancia. Dicha fuerza es llamada
fuerza electrostática
, y su intensidad depende de
qué tan cercanas o alejadas estén las cargas. A menor distancia, es mucho más intensa.
La fuerza electrostática depende también de cuánta carga eléctrica posean los cuerpos
que interactúan; a mayor carga, más intensa es la fuerza. Esto lo describe la Ley de
Coulomb, nombrada así en honor de la persona que estudió este fenómeno. La unidad
de carga eléctrica se llama coulomb y se representa con la letra
C
.
En condiciones normales, los objetos son electrícamente neutros. Esto significa que
tienen cantidades iguales de carga positiva y negativa. Además, no siempre es necesario que dos
cuerpos se froten para adquirir una carga; si uno de ellos ya está cargado,
basta con acercarlo a otro para que también se cargue. Este
fenómeno se conoce como
inducción
. La carga eléctrica
puede pasar de un cuerpo a otro, pero no puede crearse ni
destruirse, o lo que es lo mismo, la carga total de un sistema
aislado se conserva.
Lean el texto. Pongan especial atención en la forma en que se
cargan eléctricamente los objetos.
Texto de información inicial
El electroscopio es un dispositivo que permite
detectar la carga eléctrica de un objeto.
Funciona cuando los objetos cargados inducen
carga en la bola de aluminio; esta carga se
transmite a las hojas de metal, las cuales, al
tener carga del mismo signo, se separan por
efecto de la repulsión electrostática.
Electrostática:
Parte de la física que se ocupa
de estudiar las cargas eléctricas en reposo.
Inducción:
Forma de cargar un objeto
eléctricamente neutro acercándole un objeto
cargado.
alambre grueso
corcho
bola de papel de aluminio
papel
metálico
frasco de vidrio
Consulta tu
diccionario para
encontrar el
significado de
palabras como
ámbar
.
Intercambien sus opiniones sobre:
1. ¿De qué forma se cargan eléctricamente los objetos?
2. ¿Cómo definen la carga eléctrica?
3. ¿Cuál es la diferencia entre inducción y frotación?
4. ¿Qué objetos o materiales de uso cotidiano se cargan fácilmente
de electricidad?
Vínculo entre
Secuencias
Recuerda
que las interacciones a
distancia se revisaron en la Secuencia
6: ¿Por qué cambia el movimiento?
Las Leyes de Newton del movimiento
se estudiaron en la Secuencia
8:
¿Cuáles son las causas del movimiento?
La ley de la gravitación universal la
puedes encontrar en la Secuencia
9:
¿La materia atrae a la materia?
Texto de información inicial
Este texto define
a la
carga eléctrica
como una propiedad de la materia que se
manifiesta cuando la carga neta de un
objeto es diferente de cero, es decir, por
tener una cantidad de cargas positivas
menor o mayor que la de cargas negativas.
Posteriormente se enuncia la
Ley de
Coulomb,
fundamental para describir
cualquier interacción entre cargas eléctricas,
y se establecen las unidades con las que
dichas cargas se miden.
2
Es conveniente enfatizar el principio de
conservación de la carga que se cita al final
del texto mediante un ejemplo cotidiano,
como el frotamiento entre un peine y el
cabello: el peine adquiere las cargas que le
cede el cabello, pero si se considera el
sistema peine-cabello como un sistema
aislado, la carga total del mismo será
siempre la misma, aunque uno gane cargas y
el otro las pierda.
Intercambien sus opiniones sobre:
1.
RM
Por frotamiento o por inducción.
2.
RM
Es una propiedad de la materia que
se manifiesta como interacción a
distancia, atractiva o repulsiva, al frotar
ciertos materiales susceptibles.
3. Puede utilizar esta pregunta para
evaluación continua pues explica la
diferencia entre frotamiento e inducción
para cargar un objeto.
RM
El frotamiento
consiste en producir un desequilibrio en
el número de cargas frotando dos
cuerpos eléctricamente neutros, mientras
que la inducción sucede al acercar un
objeto cargado a otro eléctricamente
neutro.
4.
RM
El ámbar, la ebonita, el plástico, el
caucho, el hule, la goma, el cabello, las
telas sintéticas, la lana, la seda, el vidrio,
etcétera.
En el texto de formalización de la
Secuencia 6
se enumeran y caracterizan las
fuerzas, en particular las que actúan a
distancia.
En el texto de información inicial de la
Secuencia 8
se encuentran la Primera y
Segunda Ley, mientras que la Tercera ley se
explica en el texto de formalización.
En el texto de información inicial de la
Secuencia 9
se exponen los fundamentos de
la ley de la gravitación universal de Newton.
3
Pregunte a los alumnos si han
visto el ámbar, y si hay alguno que lo
conozca pídale que lo describa para el grupo.
Si lo considera adecuado, coménteles que
este material se encuentra en el Estado de
Chiapas, donde se utiliza en joyería
semipreciosa.