Ciencias naturales

“2013 Año del Bicentenario de los Sentimientos de la Nación”

Escuela Normal de Atizapan de Zaragoza

Fecha a aplicar: 2 de Diciembre de 2013Escuela Primaria in Nelli ccihuatl Rosas Ramirez Ciclo escolar: 2013-

2014

Grado y Grupo : 3º ”B” Turno: Matutino

Docente en formación: In Nelli Ccihuatl Rosas Ramirez Licenciatura en educación Primaria Tercer SemestreCurso: Ciencias Naturales Responsable del curso: Marlene García Aguirre

Bloque IV Situación didáctica: interactuando con imanes Temporalidad: 1 sesión de 60 minPropósitos: Competencia: Aprendizajes Esperados

Identifiquen algunas interacciones entre los objetos del entorno asociadas a los fenómenos físicos, con el fin de relacionar sus causas y efectos, así como reconocer sus aplicaciones en la vida cotidiana.

Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico de diferentes contextos.

Describe los efectos de atracción y repulsión de los imanes sobre otros objetos a partir de sus iteraciones..

Inicio: Se les mostrará un imán, para posteriormente dirigir una lluvia de ideas, utilizando las siguientes preguntas, con la intención de recabar los aprendizajes previos de los alumnos: ¿Saben que es esto?, ¿cuál es su función? y ¿cuál es su origen?

Con la ayuda de una historieta, se les contará una historia, sobre la piedra magnetita, con la intención de explicar.

Desarrollo: Se llevará a cabo una actividad con los materiales que se pidieron en la sesión anterior la cual trata de lo siguiente:

Los alumnos colocaran los diferentes materiales en la mesa. Con la ayuda del imán irán tocando los objetos con la finalidad de que vean los efectos que

tiene el mismo sobre ellos. Escribirán sus observaciones

Cierre: Para a actividad de cierre responderán las sientes preguntas ¿Qué materiales fueron atraídos por el imán?

¿Por qué?¿Qué materiales no fueron atraídos por el imán?



¿Por qué?

Recursos: Un lápiz de madera, una moneda, un pedazo de plástico, un clip, un pedazo de tela. Historieta Imán

Observaciones:

DOCENTE EN FORMACIÓN RESPONSABLE DEL CURSO TITULAR DEL GRUPO



In Nelli Ccihuatl Rosas Ramírez Profesora Marlene García Aguirre

Fecha a aplicar: 3 de Diciembre de 2013Escuela Primaria in Nelli ccihuatl Rosas Ramirez Ciclo escolar: 2013-2014



Bloque IV Secuencia didáctica: Interactuando con imanes Temporalidad:Propósitos: Competencia: Aprendizajes Esperados


Comprendió delos alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico de diferentes contextos.

Describe los efectos de atracción y repulsión de los imanes sobre otros objetos a partir de sus iteraciones.

Inicio: Como actividad de inicio los alumnos tomaran 2 imanes colocándolos de tal forma que se unan. Posteriormente los colocaran te tal forma que no se puedan unir. Con la finalidad de que se den cuenta que en cierta posición los imanes se repugnan y en la otra se atraen

Posterior mente se les cuestionara del por qué piensan que sucede este fenómeno.

Desarrollo: Con la presentación de imágenes y la ayuda de carteles se explicará el funcionamiento de los polos en un imán así como el porqué de la extracción de los materiales vistos en la sesión anterior.

Cierre: Como actividad de cierre los alumnos realizaran un texto donde explicaran con sus propias palabras el funcionamiento de los polos en un imán.

Nota: Como tarea se le dejara la investigación de objetos de su casa y que tengan o funcionen con imanes, ilustrarlos y colocar para que se utilizan.

Recursos: Carteles con ilustraciones de electrones imanes y donde se muestren los



materiales atraídos y como cada electrón del imán tiene un polo. Imanes

Observaciones:

DOCENTE EN FORMACIÓN RESPONSABLE DEL CURSO TITULAR DEL GRUPO In Nelli Ccihuatl Rosas Ramírez Profesora Marlene García Aguirre



Fecha a aplicar: 5 de Diciembre de 2013Escuela Primaria in Nelli ccihuatl Rosas Ramirez Ciclo escolar: 2013-2014



Bloque IV Secuencia didáctica: Interactuado con imanes Temporalidad:Propósitos: Competencia: Aprendizajes Esperados


Comprendió delos alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico de diferentes contextos.

Identifica el aprovechamiento de los imanes en situaciones y aparatos de uso cotidiano.

Inicio: Para iniciar se llevara a cabo una actividad por medio de la resolución de un problema Dicha actividad será realizada en equipos.

Desarrollo: Se hará la revisión de los diferentes aparatos que investigaron en casa y el uso de los

imanes. Se les contextualizará el uso de los imanes dando el ejemplo de la película de Toy story

cuando los chicos están en el basurero y el imán atrae los metales para fundirlos. Posteriormente se les mostrara diferentes ejemplos contextualizados con la finalidad de

que ellos se den cuenta de la utilidad de los imanes en la vida cotidiana, uno de ellos con barco de aluminio y una aguja imantada para dar la explicación de cómo funciona una brújula.

Cierre: Como actividad de cierre los alumnos escribirán en un texto donde pueden encontrar los imanes, su uso y la importancia de ellos:



Recursos: Moneda Ilustraciones de los materiales con imanes. Barco de aluminio Imán Aguja.

Observaciones:

DOCENTE EN FORMACIÓN RESPONSABLE DEL CURSO TITULAR DEL GRUPO In Nelli Ccihuatl Rosas Ramírez Profesora Marlene García Aguirre



Contenido Científico.

El magnetismo (del latín magnes, -ētis, imán) es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético... Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán. Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados. De nuevo, en general el movimiento de los electrones no da lugar a un campo magnético en el material, pero en ciertas condiciones los movimientos pueden alinearse y producir un campo magnético total medible.El comportamiento magnético de un material depende de la estructura del material y, particularmente, de la configuración electrónica. William Gilbert demostró que los polos magnéticos no coinciden con los geográficos, la tierra. Cuando se suspenden los imanes se orienta siempre en la dirección norte o sur. Debido a esto se han utilizado durante muchos siglos en forma de brújulas para la navegación., la importancia es que puede producirse mediante corrientes eléctricas.

Un campo magnético existe en una región del espacio si, una carga se mueve ahí experimenta una fuerza, debido a su movimiento es común detectar la presencia de un campo magnético sobre la aguja de una brújula aguja en este caso se alinea en dirección al campo magnético.

Magnetita.

Mineral formado por la combinación de dos óxidos de hierro, muy pesado y de color negruzco, que tiene la propiedad de atraer el hierro y el acero La magnetita, un mineral de óxido común, también es un mineral importante de hierro que se encuentra en las rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas. Fácil de identificar, la magnetita es un mineral metálico a sub metálico opaco y negro con las propiedades más magnéticas de todos los metales naturales. La magnetita a veces es auto-magnetiza y atrae a los objetos de metal.

Magnetita y breve historia del magnetismo.

En la antigüedad se la conocía como piedra imán.

El magnetismo se conoce desde hace muchos siglos, pero es difícil saber cómo y cuándo se descubrió. Son muchas las leyendas que han circulado sobre la llamada "piedra de imán. Una de ellas es la del pastor Magnus, del que se dice que cuando iba con su rebaño por el monte notó una fuerza que atraía su bastón de punta de hierro. La tracción era tan fuerte que el bastón se quedó pegado a la roca y no pudo separarlo. Otra leyenda muy extendida es la de la isla de la montaña de imán que atrae con gran intensidad a todos los barcos que pasan en su proximidad, hasta que los atrapa y los destruye arrancándoles todos los elementos metálicos.



La realidad es que la piedra de imán existe y, hoy en día, la conocemos con el nombre de magnetita. Parece que el termino magnetismo, procede de la región de Asia Menor conocida con el nombre de Magnesia, en donde se cree que fue encontrada por primera vez la piedra de imán. El primero en señalar sus propiedades fue Tales de Mileto (siglo VI a. de C.) Y, ya, Platón (siglo IV a. de C.) conoce que su propiedad puede transmitirse al hierro. También se cree que el primero en encontrar una utilidad práctica para la piedra de imán fue el general chino Huango Ti (siglo IV a. de C.) Que utilizó la piedra magnética directamente para orientarse, pero sólo en Tierra.La gran aplicación práctica de la piedra magnética fue la imantación de barras metálicas a partir de las que se construyeron las brújulas que se introdujo en Europa a través de los árabes.

Qué es un imán?

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales.

En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.

La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.

¿De dónde procede el magnetismo?



Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.

¿Puede un imán perder su potencia?

Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada "temperatura de Curie" que es diferente para cada composición. Por ejemplo para un imán cerámico es de 450 cº, para uno de cobalto 800 ºC, etc. También se produce la desimanación por contacto, cada vez que pegamos algo a un imán perdemos parte de sus propiedades. Los golpes fuertes pueden descolocar las partículas haciendo que el imán pierda su potencia.

¿Cuántos tipos de imanes permanentes hay?

Además de la magnetita o imán natural existen diferentes tipos de imanes fabricados con diferentes aleaciones:

Imanes cerámicos o ferritas. Imanes de alnico. Imanes de tierras raras. Imanes flexibles. Otros.

Imanes cerámicos

Se llaman así por sus propiedades físicas. Su apariencia es lisa y de color gris oscuro, de aspecto parecido a la porcelana. Se les puede dar cualquier forma, por eso es uno de los imanes más usados (altavoces, aros para auriculares, cilindros para pegar en figuras que se adhieren a las neveras, etc.). Son muy frágiles, pueden romperse si se caen o se acercan a otro imán sin el debido cuidado.



Se fabrican a partir de partículas muy finas de material ferromagnético (óxidos de hierro) que se transforman en un conglomerado por medio de tratamientos térmicos a presión elevada, sin sobrepasar la temperatura de fusión.

Otro tipo de imanes cerámicos, conocidos como ferritas, están fabricados con una mezcla de bario y estroncio. Son resistentes a muchas sustancias químicas (disolventes y ácidos) y pueden utilizarse a temperaturas comprendidas entre _40 ºC y 260 ºC

Otros imanes

Los imanes de

platino/cobalto son muy buenos y se utilizan en relojería, en dispositivos aeroespaciales y en odontología para mejorar la retención de prótesis completas. Son muy caros.

Se observa que el magnetismo se concentra en los extremos de un imán, que se designan polo norte y polo sur. Entre los polos de dos imanes se ejercen fuerzas a distancia. Estas fuerzas son atractivas cuando la interacción se produce entre polos de distinto nombre y son repulsivas si la interacción se produce entre polos de igual nombre. También es posible observar la existencia de la fuerza magnética cuando se colocan dos imanes, uno a continuación del otro, en un eje vertical. La fuerza entre los polos opuestos es tan grande que el segundo imán queda flotando en el aire, en reposo en el punto donde la fuerza de repulsión

Entre los dos imanes es igual al peso del imán superior. Si acercamos más los dos imanes, la fuerza de repulsión aumenta y se hace mayor que el peso, por lo que el imán asciende y se para en el punto de equilibrio.

Otro de los fenómenos conocidos desde la antigüedad es que si una aguja magnética se deja girar libremente siempre señala la dirección Norte-Sur. La primera explicación de este hecho fue dada hacia 1600 por Gilbert, médico de la Reina Isabel I de Inglaterra, que publicó el libro “De Magnete”, primer estudio científico sobre el magnetismo terrestre y el magnetismo en general. Gilbert consideró a la Tierra como un gran imán natural cuyos polos magnéticos son próximos a los polos norte y sur geográficos. El polo sur de este gran imán que es la Tierra es el que está cerca del polo norte geográfico y, por tanto, es el que señala el polo norte de la aguja imantada. El conocimiento de este fenómeno dio lugar al desarrollo de la brújula, un dispositivo que señala siempre el norte.

Consisten en una serie de bandas estrechas que alternan los polos norte y sur. Justo en la superficie su campo magnético es intenso pero se anula a una distancia muy pequeña, dependiendo de la anchura de las bandas. Se hacen así para eliminar problemas, como por ejemplo que se borre la banda magnética de una tarjeta de crédito (se anulan con el grosor del cuero de una cartera).



Cuando se acerca un imán potente a la brújula podemos observar que el polo norte de la aguja de la brújula es atraído por el polo sur del imán. Si se cambia la orientación del imán respecto a la brújula se puede observar que ahora el polo norte del imán repele al polo norte de la aguja y atrae a su polo sur. Esto se debe a que la atracción del imán es más fuerte que la que ejerce la Tierra sobre la brújula.

Referencias

Física para las ciencias de la vida y la salud (Burns, pág. 306)

Física general Serie Schaum (Bueche, pág. 255)

Física 2 (Limon, 1999)

El universo de la ciencia (Eliezer Braun)

Definición Magnetita (free) (Magnetismo)

Magnetita y breve historia del magnetismo (magnetismo)

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