ÍNDICE GENERAL

1. LA CIENCIA Y EL MÉTODO CIENTÍFICO

2. LA MATERIA

2.1. Concepto: ¿Qué es? 2.2. Propiedades: volumen, masa y densidad2.3. Estados de agregación: sólido, líquido, gaseoso y de plasma2.4. Cambios de estado2.5. Partículas: de lo sencillo a lo complejo2.6. Respuestas a las preguntas relacionadas2.7. Biografía

3. LAS MEDIDAS

3.1. Concepto (¿qué son las medidas?) 3.2. Tipos de medidas, unidades e instrumentos

3.2.1. Longitud3.2.2. Masa3.2.3. Tiempo3.2.4. Temperatura3.2.5. Volumen3.2.6. Densidad

3.3. Grandes inventos o descubrimientos3.4. Respuestas a las preguntas relacionadas con el tema3.5. Biografía

4. LA ENERGÍA

4.1. Concepto (¿Qué es la energía?)4.2. Tipos o formas de energía4.3. Fuentes de energía:

4.3.1. Energías renovables 4.3.2. Energías no renovables

La polución4.4. Grandes inventos o descubrimientos4.5. Respuestas a las preguntas relacionadas con el tema4.6. Biografía

5. LA ELECTRICIDAD

5.1. Concepto: ¿qué es la electricidad?5.2. La corriente eléctrica:

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5.2.1. Corriente alterna5.2.2. Corriente continua

5.3. Circuito eléctrico5.4. Electricidad estática5.5. Grandes inventores5.6. Respuestas a las preguntas relacionadas con el tema5.7. Biografía

6. LA TECNOLOGÍA

6.1. Concepto ¿qué es la tecnología? 6.2. Utilidad6.3. Inventos y su funcionamiento6.4. Respuestas a las preguntas6.5. Experimentos relacionados6.6. Biografía

1. LA CIENCIA Y EL MÉTODO CIENTÍFICO

1.1. La ciencia es el conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento. El estudio de la ciencia nos sirve para conocer, predecir y controlar los distintos fenómenos.

1.2. El método científico es el método de investigación que se emplea en la ciencia para adquirir y enseñar conocimientos. El método científico consta, fundamentalmente, de 5 fases:

Observación: se recopila información sobre un problema o un hecho sobre el que queremos investigar.

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Hipótesis: se plantea una primera explicación o interpretación de los hechos que estamos viendo.

Experimentación: para probar si la hipótesis inicial que hemos planteado es correcta.

Demostración o refutación de la hipótesis: tras realizar los experimentos podemos decir si nuestra hipótesis estaba en lo cierto o era errónea.

Conclusión: aquí ya podemos dar una explicación del hecho después de demostrarlo mediante experimentos.

2. LA MATERIA

2.1. CONCEPTO: ¿QUÉ ES?

Todo lo que podemos ver y tocar es materia. También es materia las cosas que no podemos ver, como el aire. Observamos que la materia ocupa cierta porción de espacio que llamamos volumen. En el caso del aire esto no es evidente. Por ejemplo: Sumerge un tubo "vacío" o un vaso con la boca hacia abajo en un recipiente con agua. El agua no puede entrar porque el tubo está lleno de aire, y el aire ocupa su propio volumen. (Para que el agua pudiera entrar en el tubo, tendríamos que abrir un agujero en la parte superior para que saliese el aire y dejase pasar el agua).

2.2. PROPIEDADES: FORMA, MASA, VOLUMEN Y DENSIDAD

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Forma: la materia tiene una determinada forma dependiendo del estado en que se encuentre.Masa: es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Lo medimos en kilogramos (Kg) o en gramos (g) si es pequeño.Volumen: es el espacio que ocupa un cuerpo.Densidad: cantidad de masa que tiene un determinado volumen.

2.3. ESTADOS: SÓLIDO, LÍQUIDO Y GASEOSO

Sólido: La materia en estado sólido tiene una forma y un volumen determinado. Sus partículas se encuentran muy juntas y unidas.

Líquido: La materia en estado líquido no tiene forma propia, adopta la forma del recipiente que los contiene. No se pueden comprimir. Sus partículas están más separadas que los sólidos.

Gaseoso: La materia en estado gaseoso no tiene forma ni volumen, adopta la forma del recipiente que lo contiene, ocupando su volumen. Se pueden comprimir. Sus partículas están más separadas que los sólidos y los líquidos.

2.4. C AMBIOS DE ESTADO

Cuando la materia pasa de un estado a otro, se ha producido un cambio de estado. Normalmente, se producen cuando aumenta o disminuye la temperatura. Son los siguientes:

Fusión: es el paso de sólido a líquido. Por ejemplo, cuando se derrite el hielo.

Solidificación: el paso de líquido a sólido. Por ejemplo, cuando se congela el agua.

Vaporización: es el paso de líquido a gas. Puede ocurrir de dos formas:

o Ebullición: ocurre de una forma rápida al alcanzar una cierta temperatura que es fija para cada sustancia. Se produce, cuando calentamos agua y esta rompe a hervir.

o Evaporación: ocurre lentamente y a una temperatura inferior a la de ebullición. Es lo que sucede con el agua cuando se seca la ropa tendida.

Condensación: es el paso de gas a líquido. Por ejemplo, ocurre cuando el vapor de agua del baño se condensa en el espejo.

Sublimación: es el paso directo de sólido a gas o de gas a sólido (sublimación inversa)

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Los cambios de estado que pueden ocurrir al aumentar la temperatura son la fu- sión y la vaporización. Los que pueden ocurrir al disminuir la temperatura son la so-lidificación y la condensación. La sublimación se puede producir tanto al aumentar como al disminuir.

2.5. PARTÍCULAS: DE LO SENCILLO A LO COMPLEJO

Las partículas más pequeñas que encontramos en la materia se llaman átomos, y sólo pueden verse con el microscopio. Los átomos se juntan formando moléculas y éstas, a su vez, se juntan y forman la materia.

Átomo Molécula Materia

2.6. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS RELACIONADAS

¿Qué es la materia? La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio.

¿Quién inventó la materia? No se puede contestar porque todo lo que nos rodea es materia.

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¿Qué tipos de estado se puede encontrar en la materia? Sólido, líquido y gaseoso.

¿El aire es materia? El aire tiene átomos y ocupa lugar, por lo tanto es materia.

2.7. BIOGRAFÍA

Demócrito era un filósofo griego. Nació en Adbera en el año 460 antes de cristo. Se le atribuyen numerosos viajes, Egipto, la India, entre otros, habiendo adquirido conocimientos sobre teología, astrología, geometría, etcétera. Para Demócrito, la realidad estaba compuesta por dos elementos: los átomos, que eran indivisibles, y el vacío. Como para él los átomos no paran de moverse, dependiendo de cómo se muevan y de qué posición ocupen en el vacío se forman todos los objetos de la materia.

3. LAS MEDIDAS

3.1. CONCEPTO (¿QUÉ SON LAS MEDIDAS?)

Cada una de las unidades que se emplean para medir, pesar...

3.2. TIPOS DE MEDIDAS, UNIDADES E INSTRUMENTOS DE MEDIDA

3.2.1.Longitud: es la distancia entre dos puntos. Se mide de largo o de ancho. Las unidades son los centímetros o los metros. Para medirla se usa el metro. (Ej: Yo mido 1 metro y 60 centímetros).

o ¿Qué es el sistema métrico? El que tiene por base el metro y las unidades de una naturaleza son 10, 100, 1.000,10.000, etc. veces mayores o menores que la unidad (1 m = 10 dm = 100 cm = 1000 mm)

3.2.2.Temperatura: es el grado de calor que tiene algo. Puede ser temperatura del tiempo o del agua. Las unidades son los grados. Para medirla se usa el termómetro. (Ej: Hoy hace 10 grados)

3.2.3.Masa: hemos definido como materia todo aquello que tiene masa y ocupa lugar en el espacio. Las unidades utilizadas para medir la masa son, normalmente, los gramos, los miligramos o los kilogramos, aunque casi siempre se mide en kilogramos. Para medirla se usan balanzas o básculas. (Ej: Yo peso 31 kg)

3.2.4.Tiempo: es la duración de algo. Las unidades con las que se mide son las horas, minutos, segundos... Y el instrumento con el que se mide es el reloj o el cronómetro. (Ej: Falta una hora para merendar)

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3.2.5.Volumen: la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en metros cúbicos (si se trata de un sólido) o en litros (si es un líquido). Para medirlo usamos un volumenómetro. (Ej: Esta garrafa tiene un volumen de 5 l.)

3.2.6.Densidad: es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. La unidad con la que se mide es el kilogramo por metro cúbico. Para medirla se usa el densímetro. (Ej: El aceite es menos denso que el agua, y flota)

3.3. GRANDES INVENTOS O DESCUBRIMIENTOS:

El principio de Arquímedes: fue muy importante porque permitió explicar por qué flotan los barcos. Decía que cuando pones un objeto en el agua, recibe un empuje hacia arriba que equivale a lo que pesa el líquido que desaloja el objeto.

3.4. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS RELACIONADAS:

¿Por qué flota un barco?

El barco tiene grandes huecos vacíos por dentro (llenos de aire, y el aire pesa menos que el agua), y eso hace que, en total, el barco pese menos que el mismo volumen de agua. O sea, que es menos denso que el agua.

3.5. BIOGRAFÍA

Arquímedes fue un inventor, matemático y astrónomo griego que vivió en el siglo III a.C. Se le considera uno de los científicos más importantes. El inventó el principio de la palanca (dijo: “Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”) e inventó las máquinas simples. Es conocido también por haber diseñado innovadoras maquinas, incluidas armas muy potentes que utilizaban en guerras.

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Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo…

4. LA ENERGÍA

4.1. CONCEPTO

La energía se relaciona con la capacidad para hacer algo, transformarlo o poner en movimiento; no ocupa espacio ni se puede pesar. La percibimos porque produce movimientos y origina cambios en la materia. Estos cambios pueden ser producidos por el calor, la luz, la electricidad...

4.2. FORMAS O TIPOS DE ENERGÍA

Energía eólica: Es un tipo de energía renovable cuya fuente es la fuerza del viento. La forma típica de aprovechar esta energía es a través de la utilización de aerogeneradores o turbinas de viento. Sin duda la energía eólica es una de las energías renovables más importantes que existen.

Energía magnética: El magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.

Energía eléctrica: Se produce por el movimiento de cargas a través de un cable conductor, y produce luz y calor. En la naturaleza se da en tormentas (rayos, relámpagos...) En el uso cotidiano, este tipo de energía permite que podamos utilizar aparatos electrónicos.

Energía cinética: Cuando un cuerpo está en movimiento, posee energía cinética, para que un cuerpo adquiera esa energía, es

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necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, su energía cinética será también mayor.

Energía calorífica: Ocasiona en los cuerpos un cambio de temperatura. El cuerpo caliente comunica energía al frío, (lava de un volcán).

Energía luminosa: Existen algunos cuerpos que están sometidos a temperaturas elevadas (energía calorífica). Se vuelven incandescentes, es decir, emiten luz (bombillas, el sol en la naturaleza...).

Energía hidráulica: Se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura, es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua.

Energía química: Se produce cuándo hay una combustión (cualquier sustancia que arde o quema); durante esa combustión se produce luz y calor (pilas, carbón, madera, petróleo...).

Energía gravitatoria: Se produce cuando dos cuerpos cualesquiera, se atraen con lo que llamamos fuerza de la gravedad. Esta fuerza es débil para objetos pequeños, pero se hace importante para los objetos de gran tamaño.

Energía térmica: Se denomina energía térmica a la energía liberada en forma de calor, puede ser obtenida de la naturaleza o del sol.

Energía nuclear: La energía nuclear es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares.

4.3. FUENTES DE ENERGÍA

4.3.1.Energía renovable: Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales inagotables, unas por la inmensa cantidad de energía que contienen, y otras porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Por ejemplo la energía solar es renovable porque se obtiene del sol y no se acaba.

4.3.2.Energía no renovable: Son aquellas energías que en algún momento se acaban, y tal vez sea necesario disponer de millones de años para contar nuevamente con ellas. Son aquellas cuyas reservas son limitadas y se agotan con el uso. Las principales son la energía nuclear y los combustibles fósiles (el petróleo, el gas natural y el carbón).

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La polución: La polución del aire se compone de muchos tipos de gases y partículas que reducen la calidad el aire. El aire puede estar contaminado tanto en la ciudad como en el campo. En la ciudad la polución del aire puede ser causada por automóviles, autobuses y aviones, al igual que por la industria y la construcción.

4.4. GRANDES INVENTOS

Energía eólica en el mar

Consiste en un sistema de aerogeneradores que se instalarían mar adentro y que se sujetarían mediante grandes cables sobre plataformas flotantes.

El objetivo de este tipo de inventos sería doble: a) Por un lado aprovechar los potentes vientos que existen en alta mar, que al ser mucho más fuertes que los que existen en las costas llegarían a producir hasta el doble de energía que un aerogenerador corriente. Según sus inventores, este tipo de instalaciones podría llegar a aguantar la fuerza del viento de huracanes y ciclones, así como el oleaje producido por estos fenómenos. b) La segunda razón por la que se instalarían este tipo de sistemas de energía renovable es la reducción del deterioro ambiental en las costas y lugares donde se instalan parques eólicos.

4.5. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS

¿El imán es un descubrimiento?

El nombre de la propiedad de los imanes - magnetismo - procede de la región griega de Magnesia (en griego Maghnisia), en Tesalia, debido a que en ella se encontraban gran cantidad de yacimientos de magnética, también conocida como piedra imán. Un imán (del francés aimant) es un cuerpo dispositivo con un campo magnético (que atrae o repele otro imán) significativo, de forma que tiene a juntarse con otros imanes, por ejemplo con un campo magnético terrestre.

¿Cómo funcionan los molinos de viento?

El molino de viento aprovecha la energía eólica por medio de grandes aspas o paletas unidas al eje. Los tradicionales solían tener cuatro aspas en forma de cruz, las que llegaban a medir unos 11,5 metros de largo, y estaban compuestas de un esqueleto de madera recubierto por lona.

Las aspas se colocan en ángulo con respecto a la dirección de las corrientes de viento naturales, pudiendo girar en círculo aun cuando se encuentren perpendiculares a su fuente de energía. Algunas aspas eran directamente de

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lona, que se embolsaba con el viento. Hay quienes piensan que la idea de los molinos surgió observando las velas de los barcos.

4.6. BIOGRAFÍA

Hermann Helmholtz, nació en Potsdam (31 de agosto de 1821, siglo XIX) De joven, Helmholtz estuvo interesado en la ciencia, su primer logro científico, un tratado de física realizado en 1847, trataba sobre la conservación de la energía, según la cual, la energía no se crea ni se destruye; se transforma. Trató de probar que no se pierde energía en los músculos en movimiento, porque eso también significaba que no existen "fuerzas vitales" para mover un músculo.

En 1851 inventó el oftalmoscopio, (objeto que puede ser usado para mirar en el interior del ojo, y aplicado desde entonces al ojo humano). También inventó el oftalmómetro, (permite tomar las medidas de curvatura necesarios para la adaptación de lentes para los ojos).

En 1863 Helmholtz publicó un libro titulado “Sobre las sensaciones de tono fisiológica para la teoría de la música”, donde demostraba de nuevo su interés en la física. En 1871 se trasladó de Bonn a Berlin, ejerciendo de profesor de física, y también se interesó por el electromagnetismo. Helmholtz escribió sobre muchos tópicos diferentes, desde la edad de la tierra al origen del sistema planetario. Murió en Charlottenburg (8 de septiembre de 1894, siglo XIX).

5. LA ELECTRICIDAD

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5.1. CONCEPTO

La electricidad es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos entre otros; en otras palabras es el flujo de electrones. La electricidad también se denomina como la rama de la física que estudia las leyes del origen del fenómeno.

o ¿De dónde proviene la palabra electricidad? La palabra electricidad proviene del vocablo griego electrón, que significa ámbar. El ámbar es una resina fósil transparente de color amarillo, producida en tiempos muy remotos por árboles que actualmente son carbón fósil.

5.2. LA CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica consiste simplemente en el movimiento de los electrones y los efectos que este movimiento produce en un conductor, en el aire o en el entorno.

o El electrón es una partícula ligera presente en los átomos y que transporta la unidad de carga. Un átomo que tenga más electrones girando que protones en el núcleo, tendrá carga negativa. La acumulación de átomos con carga del mismo tipo hace que esa materia esté cargada y que en sus proximidades ocurran fenómenos electrostáticos.

Si se aplica una diferencia de potencial eléctrico suficientemente grande (usualmente llamado voltaje) se genera una fuerza que puede empujar a los electrones de un átomo a otro. Este movimiento de electrones se llama corrienteeléctrica.

Hay corrientes eléctricas de dos tipos: 5.2.1.Corriente continua: En la corriente continua los electrones se

mueven siempre en la misma dirección. Este es el tipo de corriente eléctrica que se obtiene de una pila, como las que se usan en una linterna.

5.2.2.Corriente alterna: en la corriente alterna: como su nombre lo indica, los electrones van primero para un lado y luego en dirección contraria, y así siempre. Este es el tipo de corriente eléctrica que obtenemos en la red eléctrica de nuestras casas y con la que hacemos funcionar la nevera, el televisor, etc.

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También existe un tipo de corriente eléctrica que se llama magnética: La electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados y son temas de gran importancia en la física. Usamos electricidad para suministrar energía a las computadoras y para hacer que los motores funcionen. El magnetismo hace que un compás o brújula apunte hacia el norte.

5.3. CIRCUITO ELÉCTRICO

Es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones. El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo.

Los principales componentes de un circuito eléctrico son los siguientes:

o Generador (el que produce la corriente eléctrica. Por ejemplo, una pila)

o Hilo conductor (el que conduce la corriente eléctrica. Ej: hilo de cobre)

o Receptor (el que recibe la corriente, por ejemplo una bombilla)

o Elemento de maniobra (para regular la corriente; por ejemplo, un interruptor)

5.4. ELECTRICIDAD ESTÁTICA

La electricidad estática es otro tipo de energía eléctrica. A diferencia de la corriente eléctrica en la que las cargas se mueven, en este caso las cargas eléctricas permanecen en su lugar.

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Como ejemplo, te proponemos el siguiente experimento: Coge dos globos y frótalos con tu cabello o una sudadera, luego átalos de un hilo y sostenlos uno cerca del otro. ¡Verás que se repelen! ¿A qué se debe esto? Al frotar el globo con tu sudadera o cabello le hemos transferido cargas negativas y, por lo tanto, están ligeramente cargados. Como ambos tienen el mismo tipo de carga extra, se repelen.

5.5. GRANDES INVENTORES Y DESCUBRIDORES

ANDRÉ AMPÈRE: Físico francés que descubrió la relación existente entre la electricidad y el magnetismo.

BRAID JOHN LOGIE:Inventor Escocés que, en 1.926 construyó el primer aparato de la televisión e inauguró el primer estudio de televisión en 1.929.

5.6. RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS RELACIONADAS

¿De qué está hecho un imán?

Un imán está compuesto por muchísimo imanes pequeños llamados imanes elementales, orientados todos en la misma dirección.

¿De qué están hechas las pilas?

Las pilas están hechas de ánodo (el lado negativo de la pila), cátodo (el polo positivo de la pila) y electrolito (solución líquida que ayuda al flujo de energía). Flujo, además de ser como el movimiento de algo, es la medida que expresa la energía luminosa emitida o recibida por un cuerpo en una unidad de tiempo.

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Ejemplo de pila de petaca (rectangular)

5.7. BIOGRAFÍA

Alejandro Volta nació en Italia el 18 de febrero de 1745. Entre los años 1.776 Y 1.778 se dedicaba a la química y descubría y aislaba el gas de metano. Pero, sin duda, el invento por el que se le recordará es la pila. La invención de la pila por Alejandro Volta permitió el descubrimiento de las propiedades electrolíticas, térmicas y magnéticas de la corriente eléctricas.

6. LA TECNOLOGÍA

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6.1. CONCEPTO

¿Qué es la tecnología? Es el conjunto de conocimientos técnicos ordenados científicamente que permite diseñar y crear bienes que facilitan el medio y satisfacen las necesidades de las personas.

La tecnología acompaña a la humanidad desde el amanecer de la historia. Las dificultades comienzan en la definición de la tecnología. Aquí los peligros: toda posibilidad de unión de la tecnología con el arte y otras expresiones de la cultura. Por ejemplo : ignora que " toda música implica tecnología "

6.2. UTILIDAD

La tecnología es una de las utilidades que tiene el ser humano para realizar su trabajo con mayor facilidad y creatividad, es la herramienta mas útil en el siglo XXI.

6.3. INVENTOS Y SU ORIGEN

Grabadora: En 1935 las empresas AEG Telefunken y la I.G. Farbel construyeron una banda plástica cubierta de una película magnética.

Calefacción: En 1937 se inició en Estados Unidos. Es como la caldera, se necesita gas, leña, electricidad, carbón, etc.

Tren de alta velocidad: En 1974 se inauguró en Japón la línea del Nuevo Tokio, el primer tren de alta velocidad que alcanzaba 240 km/h.

6.4. GRANDES INVENTORES Y SUS INVENTOS

Albert Eistein: Armas Atómicas Los hermanos Lumière: Cine Alba Fisher: Lavadora William Hoover: Aspiradora Henry Ford: Tractor Gillermo Marconi: RadarArquímedes: la palanca y las máquinas simples. Galileo Galilei: En 1606 construyó el termómetro. Isaac Newton: fue autor de las primeras leyes de gravitación universal. Louis Braille: Inventor del método de lectura de los ciegos.Hermanos Wright: el primer aparato volador

6.5. RESPUESTA A LAS PREGUNTAS RELACIONADAS

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¿Los experimentos son ciencia?

Sí, porque son una parte fundamental del método científico.

¿La tecnología es ciencia?

La ciencia y la tecnología no se pueden estudiar fuera del contexto social en el que se manifiestan. Entre la ciencia y la tecnología existe un claro estado de simbiosis; en otras palabras, conviven en beneficio mutuo. Aunque el efecto de ambas actuando conjuntamente es infinitamente superior a la suma de los efectos de cada una actuando por separado.

¿Cómo funciona el motor de un coche?

El motor de un coche también es conocido como un motor de combustión interna, y está diseñado para crear la energía necesaria para mover el vehículo, este tipo de motor se utiliza en las cortadoras de césped, motocicletas y otros dispositivos motorizados.

6.6. BIOGRAFÍA

Alexander Graham Bell nació en Escocia y vivió en Estados Unidos. Trabajaba como asistente de su padre, que se dedicaba al mundo del sonido. En 1876 inventó el primer teléfono con la ayuda de sus suegros. Consistía en convertir sonidos en impulsos eléctricos. De esta forma, las personas se podrían comunicar sin tener que estar cerca.

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