Solucionario • Huellas 1 • Ciencias Naturales
El deportista de la figura está en la cima de una montaña, donde tiene el máximo de energía potencial. Al momento de comenzar a bajar por la ladera de la montaña, esa energía potencial se transforma en energía cinética durante toda la bajada. La energía cinética es máxima al llegar al suelo, una vez que ya bajó toda la montaña, porque allí su energía potencial es cero y todo es energía cinética. (No se considera la fricción con la nieve, pero si la incluyen en la respuesta, es válida).
7. Para cada uno de los procesos de la lista, expliquen qué cuerpos intercambian energía y cuáles son las transformaciones de energía que ocurren. Traten de identificar qué cuerpo recibe energía y cuál la cede, qué forma de energía aumenta y cuál disminuye. a. Una bola de bowling que desparrama los pinos. Se trata de una transferencia de energía. La bola de bowling tiene energía cinética, y al chocar contra los pinos, les transfiere dicha energía. b. Un hielo que se derrite al rayo del Sol. El Sol emite energía térmica, que toma el hielo, primeramente, aumentando su temperatura hasta llegar a derretirse. c. Un arco estirado que dispara una flecha. El arco estirado tiene energía potencial elástica. Al soltarlo, se transforma en cinética, y la cinética se transfiere a la flecha. d. El follaje de un árbol aumenta con los días. El follaje aumenta a raíz de la actividad fotosintética, en la que la energía radiante del Sol se transforma en energía química. e. Un meteorito cae hacia la Tierra. La energía potencial gravitatoria se va transformando en cinética. 8. En la tabla figuran diferentes objetos o dispositivos que transforman energía de un tipo a otros tipos diferentes. Completen la tabla de la manera que muestra el ejemplo. Dispositivo
Convierte energía de tipo…
…en energía de tipo
Ventilador
eléctrica
cinética
Automóvil
química
cinética
Planta de lechuga
radiante (luz)
química
Lamparita
eléctrica
radiante y térmica
Cocina
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Generador eléctrico
cinética
eléctrica
Celda solar
radiante (luz)
eléctrica
Invernadero Cuerpo humano
radiante
térmica
química
cinética y química
Radio
eléctrica
radiante
Estufa de leña
química
térmica
9. Una cañita voladora se eleva debido a la energía liberada en la combustión de la pólvora. La figura muestra cuatro instantes del movimiento. * Analicen qué transformaciones de energía se producen en cada etapa. Se enciende la mecha. Se transfiere energía térmica del fósforo a la mecha. Explota la pólvora. Se transforma la energía química de la pólvora en energía térmica y energía cinética. Queda menos pólvora. A medida que sube la energía cinética, se va transformando en potencial gravitatoria, mientras que la explosión de la pólvora sigue transformando la energía química en cinética. Sin pólvora. La energía cinética se transforma totalmente en potencial gravitatoria y se detiene. 10. Una moneda se desliza con velocidad sobre una mesa y choca contra otra moneda igual. En consecuencia, la primera moneda se detiene y la segunda empieza a moverse. a. ¿Podría moverse la segunda moneda con más rapidez que la primera? Como las monedas son iguales, se espera que la segunda moneda se mueva a la misma velocidad que la primera o a una velocidad menor; no se puede mover a mayor velocidad. b. ¿Qué pasaría si la segunda moneda fuera más chica? Si la segunda moneda fuese más chica, podría moverse con mayor velocidad, ya que su masa sería menor y la energía cinética se conservaría. c. Discutan en clase sus argumentos usando el concepto de energía. Respuesta de elaboración propia. Se espera que los alumnos relacionen masa y velocidad/ aceleración de modo intuitivo. 11. La figura muestra una red de bolitas unidas por resortes. Discutan las siguientes cuestiones.