¿A DÓNDE VAMOS?

Cada vez más rápido La necesidad de los seres humanos de desplazarse a grandes distancias y cada vez más rápido, ha ocasionado que el sector de los transportes haya incorporado muchos avances tecnológicos. A lo largo de la historia de la humanidad, los medios de transporte han evolucionado mucho y el paso de las balsas antiguas a los barcos actuales, o de la carreta a los trenes, automóviles, aviones y naves espaciales, es una muestra del ingenio humano. Balsa primitiva utilizada por el ser humano para transportarse Forma en que el ser humano primitivo transportaba su carga Antes del invento de la rueda, las personas se trasladaban a pie o a lomo de bestia y para facilitar el transporte de objetos por vía terrestre, en algunas culturas se ayudaban también con animales de carga. Las sociedades que crecieron a la orilla de los mares, lagos o grandes ríos aprovecharon los materiales que flotaban en el agua, como la madera o el bejuco, para construir las primeras balsas o canoas. Poco a poco, con la invención de nuevos medios de transporte, los seres humanos pudieron recorrer mayores distancias en un tiempo cada vez menor. Trineo de los indios de Norteamérica Un ser humano puede recorrer a pie grandes distancias. Dependiendo de su resistencia física y del tipo de terreno, ese recorrido puede hacerse en mayor o menor tiempo. Los medios de transporte también recorren distancias en tiempos distintos. En tu libro de Ciencias Naturales de cuarto grado estudiaste qué eran la distancia y el tiempo. Vamos a recordar estos dos conceptos y verás que, al relacionarlos, nos dan una idea de qué tan rápidamente se desplaza algo o alguien. Tiempo Reloj de sol. La sombra va marcando la hora a lo largo del día. Desde la antigüedad, el ser humano se las ha ingeniado para medir el tiempo. Medimos el tiempo que tardamos en llegar a la escuela, el tiempo que duran una clase o un curso escolar. También para la ciencia y la tecnología es muy importante medir el tiempo, pues así se conoce cuánto dura un fenómeno o un proceso. En la medida en que el ser humano fue entendiendo cómo se repetían ciertos fenómenos naturales, creó los primeros calendarios. Fenómenos como el día y la noche, las estaciones del año y los ciclos de la Luna, fueron la base de éstos. Todos tenían en común la duración del día y la noche como principio. Después de usar muchos calendarios se fueron afinando las unidades de medición del tiempo hasta proponerse la división del día y la noche en 24 horas, 60 minutos para cada hora y 60 segundos para cada minuto. Estas unidades, segundo (s), minuto (min) y hora (h), siguen siendo la base de la medición del tiempo. Como puedes ver en las imágenes de esta página, los primeros relojes daban, como los actuales, una idea del paso del tiempo aunque con menos precisión. a) Reloj medieval de cera. La combustión de la vela provoca la caída de las perlas a intervalos regulares, indicando el tiempo. b) Reloj de arena. Este instrumento mide el tiempo por la duración de caída de arena fina. c) Reloj de agua, llamado también clepsidra; fue inventado por los egipcios en el año 3500 a.C. Consistía en un recipiente con un agujero en su base. Se medía el tiempo de vaciado del agua que contenía. Un reloj de… ¿azúcar? En la antigüedad se inventó el reloj de arena para medir el tiempo. Tú puedes construir uno similar. Para realizar esta actividad organízate en pareja. Necesitas por pareja: dos vasos de plástico transparente, una cucharada de azúcar, un reloj con segundero, cinta adhesiva, una hoja de papel, lápiz, compás, regla, tijeras Dibuja en la hoja de papel un círculo de 16 cm de diámetro y recórtalo. Construye un cono que se sostenga en el vaso; para eso corta en línea recta desde la circunferencia al centro del círculo, desliza un extremo sobre otro y pégalos con cinta adhesiva. Corta la punta del cono, de modo que quede un agujero de aproximadamente medio centímetro de diámetro. Coloca el cono sobre la boca de un vaso y la cucharada de azúcar en el otro. Mide el tiempo que tarda en pasar el azúcar de un vaso a otro. Para ello, uno de ustedes vaciará, de una sola vez, el azúcar en el cono y el otro observará en el reloj los segundos transcurridos hasta que pase el azúcar. Registra los resultados en tu cuaderno. Repite varias veces el paso 5 y obtén el promedio de tus resultados. Contesta las siguientes preguntas: ¿Cuánto tiempo tarda en pasar todo el azúcar? ¿Hubo variaciones entre las cinco veces que realizaste la actividad? ¿Cuál fue el promedio que obtuviste? ¿Qué podrías hacer para que tu reloj midiera 10 segundos? Distancia Evolución del transporte tirado por animales Cuando los seres humanos que poblaban regiones de Europa y Asia comenzaron a domesticar animales, descubrieron que los que eran suficientemente grandes y resistentes, podían cargar bultos y hasta personas.Los bueyes, los caballos, los burros, los perros, los camellos y los elefantes han sido aprovechados para poder viajar mayores distancias en menor tiempo. Al invento de la rueda siguieron los primeros carros tirados por animales. Los vehículos de este tipo aparecieron en Mesopotamia y tenían un sistema de dos ruedas de madera con un eje, acoplado mediante un arnés a un par de animales, como el que se muestra en la primera figura de esta página. Con la construcción de botes y barcos impulsados por remos, se hizo uso de la palanca para avanzar más rápido. Estos transportes mejoraron con el paso de los siglos, y algunas culturas antiguas comenzaron a realizar viajes marítimos con barcos cada vez más seguros y veloces. Los fenicios, los griegos y los romanos basaron su desarrollo y su poderío sobre otros pueblos en sus embarcaciones, con las cuales realizaban travesías recorriendo distancias cada vez mayores. Evolución del transporte marítimo Instrumentos para medir longitudes Recuerda que la distancia es la longitud de la línea imaginaria que une dos puntos, objetos o lugares, por ejemplo, entre la ventana y tú o entre Tampico y Jalapa. Dependiendo de si es grande o pequeña, la distancia se mide en kilómetros (km), metros (m), centímetros (cm) o milímetros (mm). Cuando son relativamente cortas, se utiliza la regla o la cinta métrica. Cuando las distancias son grandes, por ejemplo entre dos localidades, se hacen cálculos y mediciones sobre fotografías aéreas o imágenes de satélite. Generalmente estas distancias se expresan en kilómetros. Rapidez Un objeto puede recorrer la distancia que existe entre dos puntos o lugares en diferentes tiempos; entre menos tiempo se tarde, más rápidamente se mueve. Es fácil darse cuenta de que la rapidez es distinta si tardas 10 minutos en llegar corriendo desde la escuela a tu casa y 20 caminando. Al correr te moviste más rápido, mientras que al caminar lo hiciste más lentamente, aunque en ambos casos hayas recorrido la misma distancia. La rapidez de un objeto se expresa indicando la distancia que recorre en la unidad de tiempo que se emplea. Por ejemplo, un auto que recorre 100 kilómetros en 1 hora tiene una rapidez de 100 kilómetros por hora, esto es, 100 km/h. Si el mismo auto viaja 200 kilómetros en dos horas, su rapidez seguirá siendo de 100 kilómetros/hora, pues recorre precisamente 100 kilómetros en 1 hora. Cuando se conoce tanto la rapidez como la dirección del movimiento se utiliza la palabra velocidad. Por ejemplo, si de tu salón al centro del patio de la escuela recorres 10 metros en 10 segundos, entonces por cada segundo te desplazas 1 metro y por eso tu velocidad es de 1 metro por segundo o 1 m/s. Si la distancia entre tu casa y la escuela fuera de 400 m y los recorrieras en 10 minutos, ¿qué distancia serías capaz de recorrer en cada minuto? ¿Qué cálculo podrías hacer para averiguarlo? ¿Cuál sería tu rapidez en metros por minuto? Analízalo con tus compañeras y compañeros. Actualmente algunos medios de transporte pueden realizar, en unas cuantas horas, viajes que anteriormente duraban semanas y hasta meses. Para medir grandes distancias, como las que separan distintas ciudades del país, la unidad de longitud que se utiliza es el kilómetro y la unidad de tiempo es la hora, por lo que la rapidez y la velocidad suelen expresarse en kilómetros por hora. Compara en la tabla de la izquierda la velocidad que alcanzan el ser humano y algunos medios de transporte modernos. Como te habrás dado cuenta, la rapidez de un cuerpo se puede calcular si se conocen la distancia que recorre y el tiempo que tarda en hacerlo. Para ello, es necesario dividir la distancia recorrida entre el tiempo transcurrido: Así, si la distancia entre la escuela y tu casa es, por ejemplo, de 400 metros, y tu hermano la recorre caminando en 10 minutos, su rapidez será de: Es decir, tu hermano recorre 40 metros por cada minuto que pasa, de manera que en 10 minutos completa el recorrido de 400 metros. ¿Qué tan rápido corren? Organízate en equipo y con ayuda de un reloj con segundero y una medida de hilo o listón, averigua qué tan rápido corres. Sal al patio o a un lugar donde puedas correr libremente. Define una distancia que recorrer, por ejemplo 10 o 20 metros. Utilizando el hilo o listón como medida, traza una pista de la distancia que hayas definido, de acuerdo con el tamaño del patio de la escuela. Por turnos, mide el tiempo que cada uno tarda en recorrer esa distancia. Registra los datos en una tabla como la siguiente. Ahora obtén la velocidad de cada quien dividiendo la distancia entre el tiempo. Comenta tus resultados con tus compañeras y compañeros del grupo.

El tallado de piedras se inicia aproximadamente hace 500 000 años. Puntas de flecha y lanza elaboradas en piedra hace 400 000 años. Desde hace 400 000 años, los homínidos controlan el fuego. Las agujas de hueso se usaban para coser las pieles de animales con fibras vegetales, hace 20 000 años. Las primeras balsas se construyeron con troncos unidos por enredaderas, hace aproximadamente 17 000 años. Las pinturas rupestres a menudo representaban actividades relacionadas con la caza que incluían figuras de animales. Las más antiguas datan de hace 12 000 años. El uso de metales comenzó en Europa con el cobre y el oro. El primero se fundía para producir herramientas y armas (5500 a.C.). La rueda se utilizó por primera vez en Mesopotamia (5000 a.C.). Barco de vela (4000 a.C.). El arado se enganchaba a bueyes mediante un yugo de madera y lo guiaba el labrador (3500 a.C.). El papiro se cultivaba para obtener láminas donde escribir (3000 a.C.). Escritura en papiro.

Eje y aspas de un molino de trigo impulsado con agua (3000 a.C.). Los cristaleros egipcios utilizaban hornos de carbón vegetal hacia el año 3000 a.C. Las primeras máquinas para taladrar incluían un arco, una cuerda y una flecha (2500 a.C.). Los carros de guerra fueron útiles para el transporte en las batallas (2000 a.C.). El bronce alcanzó un amplio uso en Europa alrededor del año 2000 a.C. Era más duro que el cobre. El hierro comenzó a utilizarse en la India; los trabajos con este metal pronto sustituyeron a los de cobre y bronce (1200 a.C.). La lana se convirtió en una fibra útil para la elaboración de ropa, alrededor del año 1200 a.C. La balanza romana fue inventada aproximadamente en el año 1000 a.C. El sello y el troquel de barro mesoamericanos se empleaban para decorar tejidos y pieles en el año 700 a.C., aproximadamente.

Primeras monedas de plata usadas en Europa (600 a.C.). El faro de Alejandría servía para guiar las embarcaciones a puerto (280 a.C.). Los instrumentos de viento se fabricaban con cañas huecas, huesos y arcilla (200 a.C.). Palanca de riego que facilitó las labores de siembra (100 a.C.). Vasos de vidrio soplado del imperio romano (100 d.C.). En China la tinta sólida se frotaba sobre una piedra y se mezclaba con agua para producir tinta líquida (100 d.C.). La carretilla china permitió transportar con facilidad cargas muy pesadas (230). Algunas figuras mesoamericanas tenían ruedas (500). La energía del viento se utilizaba en Europa para mover aspas de madera y moler granos (650). El hilo de algodón se comercializó rápidamente, en el año 700 aproximadamente. Las primeras impresiones sobre papel se hicieron en China (750). Invención de la pólvora en China (900). El uso de la brújula mejoró mucho la orientación y fue muy útil para los viajeros (1000).

La rueca se inventó en Europa para producir hilo de lana o de algodón (1000). Los anteojos empezaron a usarse en Europa entre 1280 y 1290. Cañón primitivo construido en China hacia el año 1300. El telar horizontal tenía un marco para separar los hilos. Se usó hacia el año 1300 aproximadamente. El reloj mecánico europeo permitió medir el tiempo con mayor precisión, a partir de 1300 aproximadamente. Johann Gutenberg inventó la imprenta en 1445 y a partir de entonces fue posible editar muchos más libros. Cristóbal Colón llegó a América en 1492 y con ello se iniciaron viajes de exploración por todo el mundo. Nicolás Copérnico explicó el movimiento de la Tierra y de otros planetas alrededor del Sol (1530). Galileo Galilei inventó un termómetro en el que los cambios de temperatura eran registrados por el subir y bajar de unas esferas (1593). Hans Lippershey creó el telescopio refractor (1608). Primeras armas de fuego que utilizaron llave de pedernal en lugar de mecha (1630). Isaac Newton explicó las leyes de la mecánica e inventó el telescopio reflector (1668). Anton van Leeuwenhoek fue el primero en observar bacterias, con el microscopio que él mismo construyó (1673). Las primeras máquinas de vapor se construyeron en Europa entre 1705 y 1712.

Antoine de Lavoisier fue uno de los creadores de la química moderna (1777). Algunos viajes se realizaron en globos aerostáticos (1783). Hacia el año de 1797 aparecen los primeros tornos para hacer tornillos. Jean-Baptiste Lamarck propuso la teoría sobre la evolución de las especies por adaptación al medio (1815). La locomotora de vapor favoreció el transporte de viajeros y mercancías. Empleaba el vapor como fuerza motriz (1825). Nicephore Niepce inventó la primera cámara fotográfica (1827). Las máquinas de coser facilitaron la confección de prendas de vestir (1829). Samuel Morse inventó el telégrafo. El primer mensaje se envió en 1844. Charles Darwin publicó en 1859 su teoría sobre la evolución por medio de la selección natural. El petróleo se obtuvo por perforación de pozos, por primera vez, en Estados Unidos de América en 1859. Primer buque acorazado de guerra, es decir, construido con planchas de acero (1861). Máquina de escribir (1874). Alexander Graham Bell inventó el teléfono (1876). Thomas Alva Edison inventó el fonógrafo y la primera lámpara incandescente en 1878.

Primera bicicleta con cadena de transmisión (1879). Louis Pasteur descubrió diversas vacunas, una de ellas contra la rabia (1880). La energía eléctrica se obtiene a partir de grandes caídas de agua (1881). Primeros automóviles con motor delantero (1891). Cinematógrafo inventado por los hermanos Lumière en 1895. Wilhelm Conrad Roentgen descubrió los rayos X y fotografió los huesos de la mano de su esposa (1895). Guillermo Marconi realizó las primeras comunicaciones mediante la radio en 1901. Los hermanos Wright fueron los iniciadores de la aviación (1903). Hacia 1908 se inventó el material con el cual se elaboraron discos fonográficos. Ventilador que funcionaba con vapor (1910). Marie Curie recibió dos veces el premio Nobel, en 1903 y en 1911, por sus descubrimientos acerca de la radiactividad. Albert Einstein realizó importantes estudios sobre la materia y publicó sus teorías sobre la relación entre la energía y la velocidad de la luz (1913). El uso de los primeros refrigeradores domésticos se generalizó a partir de 1920. El teléfono de disco se utilizó desde 1930 aproximadamente. Microscopio electrónico (1931). Imagen amplificada miles de veces, observada con un microscopio electrónico. La primera grabadora o magnetófono hizo posible registrar y reproducir el sonido empleando una cinta magnética (1935). El radar permite determinar la posición y la distancia de un objeto lejano (1935). Primera máquina copiadora de documentos (1938).

La televisión a color fue inventada por Guillermo González Camarena en 1939. En 1940 se inició el desarrollo y la producción de antibióticos. Su uso disminuyó la mortandad por enfermedades infecciosas. Los cohetes llamados V-2 se emplearon en la segunda guerra mundial y fueron los precursores de los misiles modernos (1942). El plástico y las fibras sintéticas favorecieron la elaboración de diversos productos, a partir de la primera mitad del siglo xx. Las comunicaciones a distancia tuvieron un gran avance con el uso de los satélites artificiales (1960). Los primeros que dieron una vuelta a la Tierra en una nave espacial, fueron los astronautas rusos Juri Gagarin (1961) y Valentina Tereskova (1963). La audiocinta magnética facilitó el registro y distribución masiva de sonido en todo el mundo (1963). Los detergentes biodegradables o suaves se empezaron a producir entre 1963 y 1965. El Boeing 747 se utiliza para el transporte comercial de personas (1969). Con el cohete de la misión Apolo 11, el ser humano logró llegar a la Luna (1969). El Concorde es un avión que viaja más rápido que el sonido, cuyas primeras pruebas de vuelo se realizaron en 1969. El disco compacto permite guardar una gran cantidad de información, datos, imágenes y sonidos (1973). A partir de 1980 se intensifica el uso de la máquina de fax para enviar y recibir información escrita de forma inmediata por vía telefónica. El uso generalizado de computadoras personales, aproximadamente desde 1981, facilitó diversas actividades científicas, culturales, comerciales y administrativas. El transbordador espacial fue un gran avance para la exploración espacial y el lanzamiento de satélites artificiales (1981). La construcción de grandes aspas ha permitido el aprovechamiento de la energía eólica o del viento, para producir energía eléctrica (1982). Las estaciones espaciales usan celdas solares para proveerse de energía y funcionar. Estación espacial construida por varias naciones (1990). El código de barras se inventó para agilizar y organizar las operaciones comerciales. En los años noventa el teléfono digital sustituyó a los teléfonos de disco. El teléfono celular en los años noventa facilitó la comunicación sin el uso de cable para la transmisión de la señal. Telescopio espacial que orbita alrededor de la Tierra para observar objetos lejanos. La nave espacial, llamada Sonda Galileo, se encontraba girando alrededor de Júpiter en 1995.