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DURACIÓN: 50’ GRADO: 6-12 EXTENSIÓN CURRICULAR: Química: células de combustible Ingeniería: construcción de medios de transporte. Diseño: diseño de medios de transporte Física: fricción, electromagnetismo. Ecología: protección del medio ambiente. Lenguaje, expresión oral y escrita: discusiones y comentarios varios, redacción de diferentes tipos de textos. BILL NYE Y EL TRANSPORTE DESCRIPCIÓN: Hay muchas formas de viajar, pero no fueron inventadas de un día para otro. En Bill Nye y el transporte, Bill Nye nos muestra el largo y sinuoso camino de la tecnología y la historia del transporte. Este recorrido nos transporta a toda velocidad desde la prehistoria al presente, desde viajar a pie o en canoas, hasta viajar en avión o en los modernos trenes maglev. Literalmente nos dice cómo llegamos aquí. CONTENIDO VERDE: Este episodio muestra la interacción existente entre las fuentes de energía y el transporte, desde las primeras locomotoras hasta la tecnología de punta de las aeronaves propulsadas por helio. Se muestra un vehículo HÍBRIDO, un vehículo propulsado por ETANOL y las innovadoras células de combustible de HIDRÓGENO. CRÉDITOS:

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María D. de Corona, profesora universitaria. OBJETIVOS: Los estudiantes:

A. Conocerán el desarrollo de los trenes desde que el invento de la máquina de va por hasta los modernos y rápidos trenes de levitación magnética.

B. Descubrirán cómo se desarrollaron los transportes marítimos y aéreos y la importancia que éstos han tenido en la economía y la sociedad.

MATERIALES: Plástico delgado, cordón, lápiz, pluma, mapa conceptual. I. ACTIVACIÓN DE CONOCIMIENTOS PREVIOS. ANTES DE VER EL VIDEO COMENTA Y RESPONDE LAS PREGUNTAS:

1 ¿Cómo vas de tu casa a la escuela todos los días? 2 ¿Qué medios de transporte modernos conoces? 3 ¿Cuál es tu medio de transporte favorito? ¿Por qué?

II. VE EL VIDEO DEL MINUTO 3 AL MINUTO 13 Y CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS.

1. ¿Cómo viajaban los primeros seres humanos? (3:30) A pié

2. ¿En cuántas horas podemos viajar alrededor del mundo hoy en día? (3:37)

En menos de 24 horas.

3. ¿De qué año datan las ruedas que los arqueólogos encontraron en Mesopotamia? (4:00 ) Del año 3,500 A.C.

4. ¿Qué invento revolucionó la manera de transportar pasajeros y mercancías? (4:20)

La máquina de vapor.

5. ¿Qué desventajas tenían las primeras máquinas de vapor? (5:00) Eran lentas y muy pesadas.

6. ¿Por qué ofrece menor resistencia al movimiento un vehículo con ruedas metálicas sobre

rieles? (6:00) Porque hay menos fricción.

7. ¿En dónde y cuándo se estableció el primer servicio de trenes para pasajeros?(6:29)

.En Inglaterra en 1825.

8. ¿Qué beneficios trajeron las líneas de trenes que unían el Este y el Medio Oeste de los Estados Unidos? (7:00) Favorecieron el crecimiento económico y la migración hacia el Oeste.

9: ¿Cuándo se terminó el primer tren transcontinental en los Estados Unidos? (7:16)

El 10 de mayo de 1869.

7. ¿Qué combustible se usó para propulsar las primeras locomotoras? (7:30) El carbón.

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11. ¿Qué combustible sustituyó al carbón? (8:00) El diesel.

12. ¿Qué cambios introdujeron los franceses para lograr que el tren TGV pudiera alcanzar

una velocidad de más de 300 Kms. por hora? (8:39) Emplearon materiales mucho más ligeros y usaron un diseño aerodinámico.

13. ¿Por qué el tren Acela no puede desarrollar la misma velocidad que el TGV? (9:18)

Por el congestionamiento y porque hay muchas curvas en el camino.

11. ¿Por qué quieren los diseñadores de trenes modernos eliminar las ruedas y los rieles? (10:00) Porque las ruedas pierden tracción cuando giran demasiado rápido.

12. ¿En qué propiedades de la física está basada la tecnología Maglev? (10:25)

En los campos magnéticos.

16. ¿Por qué tenían que detenerse los primeros trenes de los años 1800 con tanta frecuencia? (12:11) Porque se tenían que lubricar las partes movibles constantemente.

17. ¿Cómo se solucionó este problema? (12:50)

Mediante el sistema de auto lubricación inventado por Elijah McCoy. III. VER EL VIDEO DEL MINUTO 4 AL MINUTO 13 Y ENLISTAR LAS CARACTERÍSTICAS DE CADA UNA DE LAS SIGUIENTES MÁQUINAS.

Máquina de Máquina de Máquina vapor de Nicholas New Castle TGV ACELA

James Watt Joseph de Richard Cugnot Trevithick

Máquina Se añadió Máquina Tecnología Basado en la robusta y una máquina más potente Maglev tecnología versatil para de vapor a un que utilizaba del TGV. mover carruaje. vapor Alcanza una maquinarias comprimido. velocidad de No puede simples. más de 300 alcanzar las

Kms. por hora.. mismas velocidades que el TGV

IV. VER EL VIDEO DEL MINUTO 4 AL MINUTO 12 Y DECIDIR SI LOS SIGUIENTES ENUNCIADOS SON VERDADEROS (V) O FALSOS (F).

1. (F) La máquina de vapor no introdujo cambio alguno 2. (F) Las locomotoras no cambiaron con el uso del diesel. 3. (V) La New Castle fue una de las primeras locomotoras exitosas. 4. (V) Los mineros han usado rieles desde la Edad Media. 5. (F) El uso de rieles evita la fricción. 6. (F) El Acela es un tren francés. 7. (V) Los sistemas Maglev usan electromagnetos. 8. (F) La tecnología Maglev es ruidosa. 9. (F) Elijah McCoy era escocés.

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10. (V) Los diseñadores modernos están trabajando en un tren que “vuela”. 11. (V) Las locomotoras de los trenes de carga necesitan más poder de arrastre, 12. (V) Las modernas locomotoras “superdiesel” arrastran trenes de más de un

kilómetro de largo. 13. (F) Las ruedas de goma producen menos fricción. 14. (F) El diseño de los trenes de carga es muy antiguo. 15. (V) Los trenes de pasajeros requieren velocidad y confort.

V. VER EL VIDEO DEL MINUTO 13 AL MINUTO 27 Y RESPONDER LAS SIGUIENTES PREGUNTAS SELECCIONANDO LA RESPUESTA CORRECTA. OPCIÓN MÚLTIPLE.

1. El automóvil, como lo conocemos hoy en día,… a) es el resultado de un solo invento. b) es el resultado de muchas ideas. fue inventado a raíz de un accidente.. d) fue inventado por Nicolás Joseph Cugnot.

2. Henry Ford …

a) revolucionó la producción de automóviles. b) inventó el automóvil. c) fabricó un automóvil muy costoso. d) fabricó muy pocos Modelos T.

3. El aumento de automóviles en circulación …

a) desarrolló la producción de gasolina. b) redujo el precio de la gasolina. c) redujo el número de accidentes. d) ha ejercido una presión en la producción de combustibles.

4. Para mejorar la eficiencia de los combustibles es necesario…

a) aumentar la producción de gasolina. b) reducir el peso de los automóviles c) producir automóviles más veloces. d) desarrollar los motores de combustión interna.

5. Las células de combustible…

a) contaminan más que la gasolina. b) despiden monóxido de carbono. c) son muy costosas. d) despiden vapor de agua.

6. El diseño básico de la bicicleta…

a) es una obra maestra. b) ha sufrido muchos cambios. c) es obsoleto. d) es muy complicado.

7. Los velocípedos…..

a) tenían ruedas de madera. b) eran muy cómodos c) tenían pedales en la rueda delantera. d) se usaban para recorrer grandes distancias.

8. Las bicicletas llamadas “ordinarias”..

a) eran muy seguras. b) tenían un asiento muy alto. c) tenían dos ruedas del mismo tamaño d) eran fáciles de montar.

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9. La bicicleta llamada “Rover Safety” ….

a) tenía los pedales en la rueda delantera. b) tenía neumáticos de goma dura c) tenía los pedales conectados a la rueda trasera. d) era muy inestable.

10. William Harley, Arthur Davidson y Walter Davidson…

a) fabricaron las primeras motocicletas. b) introdujeron el motor de dos cilindros en V. c) han cambiado su diseño varias veces. d) ya no fabrican motocicletas.

VI. USA LA TABLA DE LAS LETRAS Y CLAVES PARA COMPLETAR LAS PALABRAS. ENCUENTRA LAS COORDENADAS QUE FALTAN PARA CADA LETRA DE LAS PALABRAS Y ESCRÍBELAS EN PARÉNTESIS DEBAJO DE CADA LETRA. SIGUE EL EJEMPLO.

Un felino: G A T O

(3,2) (1,5) (2,5) (2,3)

5 A T U S Y

4 R M P I N

3 C O D J B

2 Q X G Z F

1 L V E H K

1 2 3 4 5

1. Antes de la revolución industrial, la transportación por tierra dependía casi totalmente de la fuerza

de los …….

A N I M A L E S ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____

(5,4) (2,4) (3,1)

2. James Watt inventó la ……

M AQU I NA V APOR ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ DE ____ ____ ____ ____ ____

(2,4) (1,2) (1,5) . (2,1) (3,4)

3 .Todo vehículo presenta resistencia al movimiento debido a la …..

F R I C C I O N ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (5,2) (4,4) (1,3) (1,3)

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4. El ferrocarril que unía el puerto de Stockton con el pueblo minero de Darlington redujo considerablemente el costo del…..

T R A N S P O R T E

____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (2,5) (1,4) (4,5) (3,4) (2,5)

5. Las locomotoras que utilizaban ……..... eran poderosas pero ineficientes.

C A R B O N

____ ____ ____ ____ ____ ____ (1,3) (5,3)

6. Los ferrocarriles llamados ...................... transportan miles de toneladas de carga.

S U P E R D I E S E L

____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (4,5) (3,5) (1,4) (3,3) (3,1) (1,1)

7. El tren ………… desarrolla una velocidad superior a la de un avión pequeño.

T G V ____ ____ ____ (2,5)

8, Maglev significa……

L E V I T A C I O N ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (1,1) (2,1) (4,4) (1,3) (4,4

M A G N E T I C A ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (2,4) (3,2) (5,4) (4,4) (1,3)

9. El sistema Maglev funciona por médio de .......

EL E CT ROMA GN ET O S ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (3,1) (1,1) (2,5) (2,4) (1,5) (5,4) (3,1)

10. Elijah McCoy era hijo de ...........

E S C L A V O S ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (3,1) (4,5) (1,5) (2,1)

11. La ……………. del automóvil se desarrolló en unas cuantas décadas

T E C N O L O G I A ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (2,5) (1,3) (5,4) (2,3) (3,2)

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12. Karl Benz construyó el primer automóvil de ………..

C O M B U S T I O N ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____

(1,3) (2,3) (5,3) (3,5) (2,5)

I N TE RN A ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (4,4) (5,4) (3,1) (1,4)

13. El 50% de los automóviles que existían en 1920 eran .............

M O D E L O S T ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (2,4) (3,3) (3,1) (4,5)

14. El aumento en la velocidad de los automóviles causó muchos …..

A C C I D E N T E S

____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (1,5) (1,3) (3,3) (3,1) (2,5)

15. El precio de la ………….. ha aumentado considerablemente desde el año 2001.

G A S O L I N A

____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (3,2) (4,5) (2,3) (1,5)

16. Para reducir el peso de los automóviles se está usando …………….

FI B RA CA RB ONO

____ ____ ____ ____ ____ DE ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (5,2) (4,4) (5,3) (1,3) (5,3) (2,3)

17. Una de las desventajas de la fibra de carbono es su alto ………

C O S T O ____ ____ ____ ____ ____ (1,3) (4,5) (2,3)

18. El…………producido por la combustión de gasolina es muy dañino.

M O N O X I D O ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ DE (2,4) (2,3) (2,2)

C A R B O N O ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (1,5) (5,3) (2,3)

19. Las ……………….pueden alcanzar una velocidad de 30 kms. por hora

B I C I C L E T A S ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (5,3) (1,3) (4,4) (3,1)

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20. Gottlieb Daimler, pionero del automovilismo, no le vio muchas posibilidades a la…

M O T O C I C L E T A ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (2,4) (2,3) (1,3) (1,1) (1,5)

21. Las células de combustible no tienen partes…….

M O V I B L E S

____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ (2,4) (2,3) (2,1) (5,3)

22. Las bicicletas siempre serán un medio de transporte ………… y ………

E F I C I E N T E

____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ Y (3,1) (5,2) (4,4) (3,1) (5,4)

B A R A T O ____ ____ ____ ____ ____ ____ (5,3) (1,5) (2,5)

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VII. VE EL VIDEO DEL MINUTO 27 AL 34. EMPEZANDO DESDE LOS PRIMEROS BARCOS Y SIGUIENDO UNA LÍNEA DE TIEMPO, ANOTA CÓMO APARECIERON LOS SIGUIENTES TIPOS DE EMBARCACIONES Y ALGUNA DE SUS CARACTERÍSTICAS (Posibles respuestas).

BARCOS DEL SIGLO XII MAYFLOWER CRUCEROS BARCOS EGIPCIOS BARCOS DE VAPOR BARCOS PIRATA BALSAS Y CANOAS BARCOS CHINOS BARCOS HCCS BARCOS VELEROS TITANIC y LUSITANIA BARCOS INGLESES

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VIII. VER EL VIDEO DEL MINUTO 34 AL 45 Y RESPONDER LAS SIGUIENTES PREGUNTAS.

1. ¿Cuál fue el primer invento que voló? (34:50) El papalote.

2. ¿Cómo intentaron los egipcios y los griegos llegar al cielo? (35:15)

Imitando los movimientos de los pájaros.

3. ¿Cuál fue una de las grandes ambiciones de Leonardo da Vinci? (35:30) Volar

4. ¿Cuáles son los cuatro principios de la aerodinámica para volar? (35:50)

Levantamiento, peso, empuje y arrastre o resistencia al avance.

5. ¿Quiénes realizaron el primer vuelo? (37:01) Los hermanos Orville y Wilbur Wright.

6. ¿Para qué experimentaron con planeadores? (37:20)

Para probar los diseños de las alas.

7. ¿Cuándo y en dónde realizaron los hermanos Wright el primer vuelo del hombre en un vehículo más pesado que el aire? (37:30) En Kitty Hawk, Indiana, el 17 de diciembre de 1903.

8. ¿Cuánto tiempo duró el vuelo y qué distancia recorrió? (37:35)

Duró 12 segundos y recorrió un poco más de 100 metros.

9. ¿Quién voló a través del Canal de la Mancha por primera vez? (38:05) Louis Bleriot.

10. ¿Quién fue Charles Lindbergh? (38:30)

Fue el piloto que realizó el primer vuelo sin escalas entre Nueva York y Paris.

11. ¿Cuántas horas duró el vuelo de Lindbergh? (38:35) 33 horas.

12. ¿Qué sucede cuando los aviones rompen la barrera del

sonido? Se produce un estruendo ensordecedor.

13. ¿Quiénes inspiraron a Igor Sikorsly? (41:00) Leonardo da Vinci y Julio Verne.

14. ¿Cómo era el helicóptero que diseñó Sikorsly en 1939? (42:30)

Era pequeño con un solo rotor para elevarlo y otro pequeño en la cola?

15. ¿Qué planes tenía Sikorsky para su máquina voladora? (43:00) Pensó que llegaría el día en que casi todo mundo tuviera un helicóptero personal que podría aterrizar en el patio de la casa.

16. Menciona algunos de los usos importantes que se le dan a los helicópteros hoy en día. (43:39)

Los científicos pueden llegar a lugares aislados en el planeta por ejemplo los glaciares, la Guardia Costera depende de ellos en sus misiones de rescate, los hospitales los utilizan para transportar a pacientes que han sufrido un accidente, los reporteros los usan para llegar al lugar de la noticia, etc.

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IX. EXPLICA EN QUE CONSISTE CADA UNO DE LOS PRINCIPIOS DE LA AERODINÁMICA QUE MANTIENEN A UNA AERONAVE EN EL AIRE.

ARRASTRE O LEVANTAMIENTO PESO EMPUJE RESISTENCIA AL

AVANCE

El El peso es la El empuje es el La resistencia levantamiento fuerza de movimiento al avance es la es la fuerza gravedad hacia hacia adelante fuerza de hacia arriba el suelo.. producido por fricción entre el que desarrolla los motores del avión y las el avión al avión. partículas de moverse. aire.

X. USA LAS PALABRAS A CONTINUACIÓN PARA COMPLETAR EL SIGUIENTE PÁRRAFO.

visible mantenimiento pasajeros vapor de agua Concorde construido baja altura segundo supersónica ruedas saltar rompa despegue sonido audible onda kilómetros barrera del sonido sónica accidente alas prohibido depósito efectos

Una velocidad es supersónica cuando es mayor a la velocidad del sonido, es decir, superior a 1.225 km/h al nivel del mar. En el momento que la aeronave atraviesa la barrera del sonido, se producen unos efectos raros, el primero es visible, una nube de condensación de vapor de agua. Ésta aparece en el avión sobre sus alas y en la parte trasera. El segundo efecto es audible, una explosión sónica. Ésta es muy poderosa y puede escucharse desde varios kilómetros de distancia, por lo que está prohibido que una aeronave rompa la barrera del sonido sobre lugares poblados a baja altura, ya que esta onda puede mover casas y romper vidrios. El Concorde fue un avión de pasajeros supersónico que fue explotado extensamente de forma comercial. Fue construido por los fabricantes europeos BAC (British Aircraft Corporation) y Aérospatiale. Ha sido el segundo avión supersónico comercial, ya que el primero fue el avión ruso Tu-144. El Concorde dejó de estar en servicio debido a que los vuelos y el mantenimiento eran muy costosos. Además, el 25 de julio del año 2000 se produjo el primer y único accidente de un Concorde. Durante el despegue, al vuelo 4590 de Air France se le incendió un depósito del ala al pisar con una de las ruedas una chapa que había sobre la pista, haciéndola saltar, lo que hizo que la nave se estrellara. XI. VER EL VIDEO DEL MINUTO 47 AL MINUTO 54 Y DECIDIR SI LOS SIGUIENTES ENUNCIADOS SON VERDADEROS (V) O FALSOS (F).

1. (F) El etanol es muy contaminante. 2. (F) El helio es más ligero que el hidrógeno. 3. (V) El zeppelín tenía una estructura metálica. 4. (V) El Aeroscraft es excelente para transportar carga. 5. (F) El Hindenburg estaba lleno de helio. 6. (V) Los automóviles híbridos tienen motores eléctricos y de gasolina, 7. (V) Los dirigibles han sido usados con fines publicitarios.

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8. (F) El etanol sólo se produce del maíz. 9. (F) Los dirigibles zeppelín nunca tuvieron éxito 10. (V) El Aeroscraft puede llevar hasta 250 pasajeros.

XII. SOPA DE LETRAS

ENCONTRAR LAS SIGUIENTES PALABRAS

HÍBRIDO SUPERSÓNICO MAGLEV CELULA

ZEPPELIN VELERO PAPALOTE CARGUERO

FRICCIÓN PLANEADOR HELICÓPTERO GASOLINA

AERONAVE DIRIGIBLE CRUCERO GLOBO

TREN AERODINÁMICA VELOCIDAD MOTOCICLETA

AUTOMÓVIL BICICLETA LEVITACIÓN DIESEL

CARBÓN ELECTROMAGNETO VELOCÍPEDO ETANOL

E H T A S O G D S U N D F M T A A G O L O N C E T

N I N R L I N I D N A L L O C E A R L M U L E O E

T B N Z E P P E L I N E N T I E A D X O D O F F M

R R E M V N A S T A E T N O V T E A T U B A R A P

G I R I I A C E A I D E O C E A E S A C I O I R C

I D N N T B T L E U E O R I L N I U V R I C C G A

A O L I A L A S R A I T T C O O L P E D V R C O R

A N D O C A A M B T P E U L C L A E L I E S I V G

Q I E P I P R M O O O F E E I I D R E R S I O E U

U A E R O D I N A M I C A T D L E S R I T P N L E

A E I A N R L I A G P C A A A T S O O G I A I O R

M I R U G I T O T A L O L E D T B N M I G P H C O

I I U C E L U L A N T E L I O A I I O B A A C I M

C E L A E R O N A V E N V T O N T C V L C L E P O

A E L E C T R O M A G N E T O E S O M E I O A E A

R I E E E C R G I I C O B U R A U L D P O T N D R

B O P L A N E A D O R E A H E L I C O P T E R O O

O I I M I P C I L I D A U T O M O V I L O N C E T

N P D E E X P E D O C T B I C I C L E T A I D A O

G A S O L I N A A N U M H I B C R U C E R O O I M

XIII. ACTIVIDAD:

1. Cortar un cuadrado de plástico delgado de 40 x 40 cms. 2. Hacer un paracaídas atando un cordón a cada esquina del cuadrado, y una bolsa pequeña de

plástico al otro extremo. 3. Colocar una moneda dentro de la bolsa. 4. Pedir a los alumnos que dejen caer el paracaídas con la moneda dentro de la bolsa y otra

moneda suelta desde una altura de 2 mts. y que observen que moneda cae más rápido. 5. Los alumnos deberán explicar cómo el paracaídas opuso resistencia a la fuerza de gravedad.

XIV. GLOSARIO Aerodinámica: Parte de la mecánica que estudia el movimiento relativo entre un cuerpo y un gas. . Célula de combustible: Dispositivo electroquímico de conversión de energía. Las células de combustible de hidrógeno

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transforman este elemento en electricidad. Los únicos residuos de este proceso son agua y calor. Diesel: También denominado gasóleo, el diesel es un líquido de color blancuzco o verdoso compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en motores . Dirigible: Globo con motores y hélices propulsoras y un timón para guiarlo. Su envoltura puede ser de diversas materias y está provisto de una armadura que le da rigidez. Electromagnetismo: Parte de la física que estudia las acciones y reacciones de las corrientes eléctricas sobre los campos magnéticos. Etanol. Alcohol etílico incoloro y soluble en el agua. Se obtiene del maíz y la caña de azúcar entre otros. Fricción: Fuerza entre dos superficies en contacto que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra. Globo aerostático: Aeronave no propulsada compuesta por una bolsa que encierra gas más ligero que el aire. En la parte inferior de esta bolsa puede ir una estructura sólida llamada barquilla. Como no tienen ningún tipo de propulsor, los aeróstatos se “dejan llevar” por las corrientes de aire. Híbrido: Formado por elementos de distinta naturaleza. Maglev: El Maglev es un tren de levitación magnética suspendido en el aire por encima de una vía, siendo propulsado por medio de las fuerzas repulsivas y atractivas del magnetismo. El record de velocidad es de 581 Kms. por hora. Monóxido de carbono: El monóxido de carbono es un gas inodoro, incoloro, inflamable y altamente tóxico. Se produce al quemar materiales combustibles como gasolina, carbón, petróleo, tabaco, madera, etc. Supersónico: De velocidad superior al sonido.