ÁREA DE BIOLOGÍA GUÍA DE APLICACIÓN TEMAS : GUÍA: ESTUDIANTE: E-MAIL: FECHA: 4. LA MATERIA: OBJETO DE ESTUDIO DE LA QUÍMICA 5. RAYOS Y ONDAS G 4 – IV PERÍODO _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ EJES TEMÁTICOS COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO 4.1 Estados de la materia 4.2 Cambios de estado de la materia 4.3 Propiedades de la materia 4.4 Transformaciones de la materia 4.5 Separación de mezcla 5.1 El movimiento 5.2 Las ondas 5.3 La luz 6.4 El sonido Clasificar la materia al observar sus características por su estado y grado de pureza. Describir el proceso correcto para separar mezclas y compuestos, aplicando los métodos de: filtración, decantación y evaporización. Identificar algunos fenómenos de carácter ondulatorio existentes en la naturaleza y sus características. Describir el fenómeno físico de la luz y el sonido, su intensidad teniendo en cuenta la longitud de onda y desplazamiento en el espacio. LA MATERIA I. Conteste las siguientes preguntas de opción múltiple y justifique su respuesta: Como muestra la siguiente tabla, el punto de congelación varía para cada tipo de líquido. 1. Si se pudiera bajar lentamente la temperatura desde 0 ºC hasta 50 ºC: A) El agua sería el último líquido en congelar. B) El alcohol etílico permanecería en estado líquido. C) El mercurio se congelaría primero. D) El alcohol etílico se congelaría primero. 2. Si se deja un vaso de agua en el congelador, se observará que el agua: A) pasa de líquido a sólido. B) pasa de sólido a líquido. C) pasa de líquido a gas. D) pasa de gas a sólido. Observe la siguiente figura (preguntas 3, 4 y 5): 3 .El hielo está pasando de estado: A) Líquido a gaseoso. B) Sólido a gas. C) Sólido a líquido D) Líquido a sólido. 4. En la figura la transformación del cubo de hielo requiere: A) Absorción de calor. B) Transferencia de frío. C) Disminución de la temperatura. D) Aumento de la temperatura. 5 .El proceso que está experimentando el hielo se llama: A) Evaporación B) Ebullición C) Condensación D) Fusión 6. El punto de fusión del agua es de 0 °C y el de la parafina es de 56 °C. Con base en esta información se puede afirmar que: A) El punto de fusión de la parafina es mayor. B) El punto de fusión del hielo el mayor. DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co C) A temperatura ambiente la parafina es líquida. D) A 20 °C el hielo es sólido. 7. El recipiente A contiene agua. Si se traspasa el agua al recipiente B, ¿cómo se distribuirá en éste? 8. Los gases se diferencian de los líquidos porque: A) Los gases no ocupan un lugar en el espacio y los líquidos sí. B) Los líquidos tienen peso y los gases no. C) Los gases ocupan todo el recipiente que los contiene y los líquidos no. D) Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene y los gases no. 9. La siguiente tabla muestra el punto de fusión de distintos materiales. En un horno a 1000 ºC, se fundirán: A) El Oro y el Hierro. B) Solo el Aluminio. C) La Plata y el Aluminio. D) La Plata, el Oro y el Aluminio. 10. Pedro colocó dos recipientes con agua al fuego, pero uno de ellos no tenía tapa. Dejó que el líquido hirviera por algunos minutos y luego apagó el fuego. Cuando observó el nivel de agua se dio cuenta que el recipiente sin tapa tenía menos agua que el recipiente con tapa. Esto sucede porque: A) En el recipiente sin tapa el agua desapareció. B) En el recipiente sin tapa el agua se condensó. C) En el recipiente con tapa se produjo más evaporación. D) En el recipiente con tapa el agua se condensó allí. 11. Si se colca un trozo de Hierro en distintos recipientes, se observará que no cambia de forma. De acuerdo con esto, podemos decir que la parafina: A) Es un líquido porque no cambia su volumen. B) Es un sólido porque ocupa todo el espacio. C) Es un sólido porque tiene una forma definida. D) Es un gas porque no cambia su forma. 12. Si se lava ropa y se tiende al sol, luego de unas horas estará seca porque el agua: A) Solidificó B) Evaporó C) Desapareció D) Fundió 13. Observe la siguiente figura. En ella se muestra cómo se hierve el agua en un recipiente y se coloca un vidrio frío sobre él. Cuando el vapor entra en con tacto con el vidrio, ocurre que: A) Condensa DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co B) Se evapora C) Hierve D) Solidifica 14. Si se coloca hielo en un vaso de agua recién hervida, podemos afirmar que en ese recipiente: A) El agua está presen te en estado líquido, sólido y gaseoso. B) El agua está en estado líquido y sólido. C) El agua está en estado líquido. D) El agua está condensando. En la siguiente figura se observan las distintas etapas del ciclo del agua en la naturaleza (preguntas 15, 16 y 17). 15. Con respecto a la figura podemos decir que en el mar se produce: A) Condensación del agua. B) Ebullición del agua. C) Evaporación del agua. D) Fusión del agua. 16. Las nubes son producto de: A) La solidificación del agua. B) La condensación del agua. C) La evaporación del agua. D) la ebullición del agua. 17. Al comenzar la primavera se produce un aumento gradual de la temperatura ambiente. ¿Qué cambios se podrían observar? A) Que disminuya la evaporación de agua en el mar. B) Que aumenten las precipitaciones en forma de nieve. C) Que disminuya el flujo de agua en los ríos. D) Que ocurra una mayor evaporación de agua en el mar. 18. En un cuadro comparativo, enumere las características de un cambio físico y uno químico. Dé 5 ejemplos de cada uno. 19. En un mapa conceptual señale las principales propiedades de la materia. 20. Conteste las preguntas de acuerdo con la siguiente información. Estos son algunos métodos de separación de mezclas: a. Un recipiente contiene los siguientes materiales: aceite, agua salada y piedras. Es correcto afirmar que para obtener los materiales en el siguiente orden: piedras, aceite y sal, se deben usar los métodos de A. Evaporación, filtración y decantación usando embudo de separación. B. Decantación simple, decantación usando embudo de separación, y evaporación. C. Filtración, decantación simple y decantación usando embudo de separación. D. Decantación usando embudo de separación, evaporación y filtración. b. Se tienen los siguientes materiales: arena, agua, piedras, alcohol y tinta. Para usar el método de filtración se debe tener la mezcla de: A. Agua y tinta. B. Agua y alcohol. C. Piedras y arena. D. Arena y agua. 21. Responda las preguntas a. y b. a partir de la información presentada. Una mezcla está compuesta por dos o más materiales que no reaccionan entre sí. El siguiente cuadro describe varios métodos para separar mezclas: DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co A continuación se presentan algunas características de cuatro mezclas. a. De acuerdo con las características de las mezclas descritas en el cuadro, es válido afirmar que se puede separar por filtración: A. Sal y agua. B. Aserrín y agua. C. Oxígeno y agua. D. Azúcar y agua. b. Un recipiente contiene una mezcla de agua, piedras y sal, las cuales tienen las características descritas en la siguiente tabla. Para separar estos materiales y obtener respectivamente piedras y sal se debe: A. Destilar y filtrar. B. Evaporar y destilar. C. Filtrar y evaporar. D. Destilar, filtrar y evaporar. 22. Responda las preguntas a., b. y c. a partir de la siguiente información. En la tabla se muestran los valores de densidad de cuatro líquidos inmiscibles a 20 oC y 1 atm de presión. a. El líquido de mayor densidad es: A. P B. R C. M D. Q 3 b. Si se introduce 1 cm de cada líquido en un recipiente, es muy probable que los líquidos queden distribuidos como se indica. c. Si en otro recipiente se introduce 1 cm3 de M, 2 cm3 de P, 3 cm3 de Q y 4 cm3 de R, es muy probable que los líquidos queden distribuidos como se indica. 23. Conteste las preguntas a. y b. con base en el siguiente texto. Se tienen 3 frascos idénticos, cada uno de ellos con 10 cm 3 de sustancias desconocidas. Al pesarlos en una balanza se obtienen los resultados que se ilustran a continuación: a. De esta experiencia es correcto decir que: A. Las densidades de las tres sustancias son iguales. B. La densidad de la sustancia 3 es menor que la densidad de la sustancia 2. C. La densidad de la sustancia 2 es mayor que la densidad de la sustancia 1. D. La densidad de la sustancia 1 es mayor que la densidad de la sustancia 2. b. En otro experimento se miden 10 ml de cada una de las 3 sustancias anteriores y se colocan en un recipiente con tapa. Se agita el recipiente y se deja en reposo por 24 horas. Al otro día se observa que en el recipiente hay 3 fases líquidas, como se muestra en el dibujo. Con este experimento se puede concluir que: A. Los tres frascos contenían la misma sustancia. B. Los tres frascos contenían sustancias diferentes. C. El frasco 1 y el frasco 2 contenían la misma sustancia. D. El frasco 2 y el frasco 3 contenían la misma sustancia. DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co 24. En los esquemas M, Q, R y T se muestran montajes y/o instrumentos utilizados comúnmente en el laboratorio. El instrumento más adecuado para separar líquidos inmiscibles entre sí, es el indicado en el esquema: A. T B. R C. Q D. M RAYOS Y ONDAS Conteste las siguientes preguntas: 1. Una onda es una perturbación de un sistema físico en equilibrio que se propaga de un lugar a otro. En todas las ondas se identifican varias partes que son: cresta, valle, nodo, amplitud y longitud de onda. Identifique cada una de ellas en una gráfica y defínalas. 2. La frecuencia y el periodo de una onda son propiedades recíprocas, o sea inversas, según se da en las siguientes expresiones matemáticas: (Periodo) T = .1/f (unidad segundos) (Frecuencia) f = 1/ T (Unidad ciclos/segundo) De acuerdo con las fórmulas señaladas, resuelva los siguientes ejercicios: a. ¿Cuál es el periodo de un movimiento ondulatorio si su frecuencia es de 5 ciclos por segundo? b. ¿Cuál es la frecuencia de un movimiento ondulatorio que tiene un periodo de 0.5 segundos? 3. Las ondas se clasifican de acuerdo con diferentes criterios; si se tiene en cuenta su medio de propagación, pueden ser mecánicas y electromagnéticas. Si se tiene en cuenta el número de dimensiones de desplazamiento, hay tres clases: unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales. Finalmente, de acuerdo con su dirección de propagación, pueden ser transversales y longitudinales. De acuerdo con lo anterior, resuelva: a. Investigue y describa las características de cada uno de los tipos de ondas. b. Las ondas que se forman en el agua, ¿son mecánicas o electromagnéticas? c. Clasifique las siguientes ondas según el número de dimensiones de desplazamiento: el movimiento de un resorte, las ondas sonoras y las ondas de luz. e. Dibuje las ondas anteriores y represente sus direcciones con vectores. Un vector es una flecha que señala la dirección y el sentido del desplazamiento. f. Cite tres fenómenos que originen ondas transversales y tres que originen ondas longitudinales. • Mírese en un espejo. (a) ¿De qué tamaño observa la imagen? (b) ¿Dónde se forma la imagen? (c) ¿Está invertida o no la imagen que se forma en el espejo? (d) ¿Su imagen y usted están a la misma distancia del espejo? • Para comprobar que la imagen virtual está invertida, realice lo siguiente: un espejo rectangular, una hoja de papel, papel carbón y lápiz. Colóquese en la mesa en posición correcta para escribir, cerca de la hoja dispuesta, coloque el espejo en forma vertical. (a) Escriba su nombre sobre la hoja, pero viendo a través del espejo. ¿Pudo escribir con rapidez y facilidad? ¿Por qué? (b) Coloque el papel carbón debajo de la hoja en la que escribe, de manera que el papel carbón quede hacia arriba y se imprima en el reverso de la hoja. Escriba la frase qué desee. Quite el papel carbón y revise cómo quedó lo que escribió. ¿Puede leerlo con facilidad? ¿Por qué? (c) Coloque nuevamente el espejo en forma vertical cerca de las letras invertidas, de manera que forme con éstas un ángulo recto. Observe las letras a través del espejo. ¿Qué ocurre? (d) De acuerdo con las respuestas en estas dos actividades, defina cómo se refleja una imagen en un espejo plano. 10. Los espejos esféricos son casquetes de esferas pulidas. Si la superficie pulida es la externa, el espejo recibe el nombre de convexo; si, por el contrario, la superficie interna es la pulida, el espejo es cóncavo. Dibuje estos dos tipos de espejo. Tome una cuchara y observe su reflejo en la parte cóncava y convexa de ella. ¿Qué diferencias o semejanzas encuentra entre las dos imágenes? 4. El movimiento de las ondas en un medio se rige por propiedades como: frente de onda, reflexión, difracción, refracción e interferencia. Investigue cada una y explíquelas. 11. Las imágenes que se forman en los espejos esféricos son muy variadas, ya que dependen principalmente de la forma del espejo, del grado de apertura del casquete y de la distancia a la cual se coloca el objeto. Investigue cómo se forman las imágenes en estos espejos y qué elementos deben tenerse en cuenta para su estudio. 5. Un fenómeno muy agradable a nuestra vista, que se puede observar después de una suave lluvia, es el arco iris. Indica qué colores se observan. Estos colores constituyen el espectro visible, cuyas longitudes forman parte del espectro electromagnético, que se divide en varias regiones, de acuerdo con la longitud de onda o las 12. El fenómeno de la refracción de la luz, al igual que el de reflexión, es muy interesante y su aplicación de gran trascendencia. La refracción es lo que ocurre cuando se mete, por ejemplo, un lápiz dentro de un vaso de agua; parece como si el lápiz estuviera partido. a. Defina el fenómeno de refracción de la luz y dé tres DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co frecuencias de las ondas. Investigue e identifique cada una de las zonas de este espectro, y responda: a. ¿En qué nivel de frecuencia está situado el espectro visible? b. ¿Cuál color del espectro visible tiene mayor longitud de onda? c. Registre el nombre de las diferentes zonas del espectro electromagnético. d. ¿En qué región del espectro electromagnético estarían registradas las ondas de radio? e. ¿Cuál es la región del espectro electromagnético con menor longitud de onda? 6. La luz es un fenómeno que no requiere de un medio de propagación como las ondas del agua, también se propaga en el vacío. Investigue si la luz se propaga con la misma velocidad en todos los medios. 7. Según su comportamiento ante la luz, los cuerpos se dividen en: transparentes, traslúcidos y opacos. Establezca la diferencia entre cada uno y dé ejemplos. 8. Investigue en Internet qué es un holograma y qué usos prácticos tiene. 9. La luz por comportarse como toda onda, al llegar a un obstáculo se refleja en él. Identifique para este fenómeno: a. ¿Cuáles son los rayos y ángulos de incidencia y reflejados? Ayúdese con un dibujo. b. ¿Esos ángulos son iguales? Explique. 9. Una espejo es toda superficie, lisa, plana o curvada, muy bien pulida, en la que se forman imágenes por reflexión. Estas imágenes se llaman imágenes virtuales. Las leyes de la reflexión permiten explicar las características de estas imágenes. Realice las siguientes actividades y conteste las preguntas: ejemplos. b. Los puntos principales que deben distinguirse en el fenómeno de refracción son: rayo incidente, ángulo de incidencia, normal, rayo refractado, ángulo de refracción y punto de incidencia. Defina cada uno de estos elementos, ayúdese con un dibujo y explique la relación entre el rayo incidente y el refractado. 13. Otro elemento relacionado con los fenómenos de la luz es la formación de imágenes en las lentes: a. ¿Qué es una lente? ¿Para qué se utiliza? b. Las lentes pueden ser convergentes y divergentes; investigue las características de cada una y describa el comportamiento de la luz al atravesarlas. 14. El último fenómeno físico que va a estudiar en esta unidad, relacionado con el movimiento ondulatorio, es el sonido. El sonido es el resultado de la transmisión de energía mediante un movimiento que impresiona nuestro oído. a. Las ondas del sonido sólo se propagan en medios mecánicos. Explique con sus palabras qué quiere decir esto. ¿El sonido se propaga más rápido en un medio sólido, líquido o gaseoso? ¿Por qué? b. El oído humano distingue tres cualidades de los sonidos: la intensidad, el tono y el timbre. Explique cada uno. c. Explique también en qué consisten los efectos de sonido denominados eco, resonancia y reverberación. d. Explique la diferencia entre sonido y ruido. Investigue en Internet los problemas de contaminación por ruido en Bogotá (www.dama.gov.co). c. Las ondas que se utilizan para las comunicaciones vía satélite, ¿son mecánicas o electromagnéticas? DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co