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Lisa Greathouse

Cómo funcionan Cómo funcionan los jugueteslos juguetes

¡No tienes que desarmar tus juguetes favoritos para descubrir cómo funcionan! Este libro explora los juguetes eléctricos, magnéticos y propulsados por el movimiento desde el diseño hasta la función. Presenta las seis máquinas simples y explica cómo usan las fuerzas y la moción para cumplir con sus objetivos.

¡Pero cada juguete no es una maravilla tecnológica! Lee acerca de los favoritos simples pero honrados hace mucho tiempo del caballito de balancín hasta el sonajero.

Cómo funcionanCómo funcionanlos jugueteslos juguetes

TCM 13148 ■C

óm

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Fuerzas y moción

Tabla de contenido

Dentro de tu juguete preferido ......................................... 4

La ciencia de los juguetes ................................................. 6

Máquinas simples .......................................................... 12

¿Cómo funcionan los juguetes? ...................................... 21

La ciencia de los giros .................................................... 24

¿Serás tú quien invente el próximo juguete genial? ......... 27

Apéndices ...................................................................... 28

Laboratorio: Haz tu propio molinete ................. 28

Glosario ............................................................. 30

Índice ................................................................. 31

Científi cos de ayer y de hoy ................................ 32

Créditos de las imágenes .................................... 32

3

Muchos de los juguetes que siguen siendo populares con el paso de los años tienen un funcionamiento interesante. Algunos ruedan, giran o fl otan. Pueden tener piezas de distintos tamaños y formas que se pueden utilizar para construir cosas. Pueden tener pantallas donde, con sólo tocarlas, se crean imágenes. Muchos juguetes tienen sonidos, y algunos hasta hablan. ¡A veces parecería que los juguetes usan magia para funcionar!

Algunos juguetes, como los sistemas de videojuegos, tienen máquinas compuestas en su interior. La mayoría de los juguetes que emiten sonidos o que se mueven por sí solos funcionan con electricidad. Pero algunos tienen máquinas simples adentro que les permiten funcionar sólo con la energía que proviene del niño que juega con ellos. Piensa en un carro de juguete que cruza la habitación a toda marcha después de que alguien lo hace rodar hacia atrás y luego lo suelta. Este juguete tiene un resorte en su interior que se enrosca más y más, hasta estar muy apretado, cuando se lleva el carrito hacia atrás. Al soltarlo, la energía del resorte se libera. Cuanto más hacia atrás se lleve el carrito, más lejos llegará al soltarlo.

Juguetes que giran,Juguetes que giran,se mueven y hablanse mueven y hablan

22

Juguete por accidenteJuguete por accidente¿Alguna vez viste un resorte Slinky bajar las escaleras? El inventor del Slinky estaba intentando fabricar un resorte que impidiera que los instrumentos de las embarcaciones vibraran. Un día, su experimento cayó de un estante ¡y caminó hasta la cubierta del barco! En ese momento supo que sería divertido jugar con el resorte. En la actualidad, el Slinky es uno de los juguetes más vendidos de todos los tiempos.

¿Qué tiene ¿Qué tiene adentro?adentro?Tus juguetes pueden tener cables y baterías en su interior. La cobertura plástica de estos cables impide que las personas reciban descargas eléctricas.

Un resorte y

una máquina

compuesta

hacen caminar

a este robot.

23

Un molinete es un ejemplo de una máquina simple. Básicamente, se trata de una rueda y un eje. Para girar, los molinetes utilizan al viento como fuente de energía.

Laboratorio: Haz tu propio molinete

Procedimiento: 1. Corta un cuadrado de papel de construcción de 17.5 cm x

17.5 cm (7 pulgadas por 7 pulgadas).

2. Decora ambos lados del papel con los crayones, marcadores o lápices de colores.

3. Ubica una regla de manera diagonal sobre el cuadrado de papel, desde una esquina hasta la esquina opuesta. Sigue la línea diagonal que marca la regla y traza una línea de 7.5 cm (3 pulgadas) hacia el centro. Repite esto desde todas las esquinas, de manera que te queden cuatro líneas hacia el centro del cuadrado.

➥ un lápiz con punta afi lada

➥ tijeras➥ papel de construcción

blanco➥ regla

➥ una grapa para papel

➥ un popote (pajilla) de plástico

➥ crayones, lápices de colores o marcadores

MaterialesMateriales

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Créditos de las imágenesCréditos de las imágenesPortada: charles taylor/Shutterstock; p.1: charles taylor/Shutterstock; p.4: Gusto/Photo Researchers, Inc.; p.4-5: Gusto/Photo Researchers, Inc.; p.5: KRT/Newscom; p.6-7: Roger L./UPI Photo/Newscom; p.7: PRISMA/Newscom; p.8-9 (arriba): NASA; p.8-9: Cordelia Molloy/Photo Researchers, Inc.; p.8: Morgan Lane Photography/Shutterstock; p.10-11: Charles D. Winters/Photo Researchers, Inc.; p.10: Franck Boston/Shutterstock; p.11 (arriba): Tim Bradley; p.11 (abajo): Mauro Fermariello/Photo Researchers, Inc.; p.12: David R. Frazier Photolibrary, Inc./Alamy; p.13: empipe/Shutterstock; p.14-15: Tim Bradley; p.14-15 (abajo): TongRo Image Stock/Alamy; p.15: iStockphoto; p.16: Katrina Brown/Shutterstock; p.17 (izquierda): Fanfo/Shutterstock; p.17 Don Tran/Shutterstock; p.18 (abajo): Lara Barrett/Shutterstock; p.17-18: Ed Bock/CORBIS; p.19 STILLFX/Shutterstock; p.20 (arriba): Tom O’Connell/Alamy; p.20: Adrov Andriy/Shutterstock; p.20-21: as-foto/Shutterstock; p.22-23 (abajo): charles taylor/Shutterstock; p.23: Leonard Lessin/Photo Researchers, Inc.; p.22-23: Sheila Terry/Photo Researchers, Inc.; p.24-25 (arriba): Andraž Cerar/Shutterstock; p.24-25 (abajo): Tim Bradley; p.25: David Young-Wolff/Alamy; p.26-27: Philippe Psaila/Photo Researchers, Inc.; p.26-27 (abajo): The Granger Collection, Nueva York; p.29: kazberry/Shutterstock; p.32 (izquierda): National Physical Gallery, Teddington; p.32 (derecha): Rick Reason.

Científi cos de ayer y de hoy

A la condesa de Lovelace se la conoce por haber ideado la máquina analítica, un modelo primitivo de computadora. La condesa escribió un completo conjunto de instrucciones para esta máquina. ¡Se considera que sus instrucciones fueron el primer programa de computadora del mundo!

Augusta Ada King, Condesa de Lovelace

(1815–1852)

Chavon Grande es ingeniera. Los ingenieros diseñan y construyen cosas. ¡Las atracciones de los parques de diversiones son sólo una de las tantas cosas que Grande ha hecho hasta ahora! En la actualidad, diseña muchas clases de estructuras. Una de sus principales tareas es asegurarse de que las estructuras protejan y respeten el medio ambiente.

Chavon Grande(1978– )

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Teacher’s Guide

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Teacher’s

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© Teacher Created Materials #13145 (i4328)—Science Readers: Forces and Motion 3

Introduction and Research Base Why This Kit? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Why a Focus on Science? . . . . . . . . . . . 5 Guided Reading in the

Elementary Classroom . . . . . . . . . . . . 7 Teaching Scientifi c Vocabulary . . . . . . . . 9 The 5 Es. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 How to Use This Product. . . . . . . . . . . .14 Reader Summaries . . . . . . . . . . . . . . . .17 Resource Video Clips . . . . . . . . . . . . . .19 Correlation to Standards . . . . . . . . . . . .20

Unit 1: How Toys Work and How Amusement Parks Work . . . . . . . . . .21 Timeline for the Unit . . . . . . . . . . . . . .21 Unit Learning Objectives. . . . . . . . . . . .21 Unit Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Lab Lesson Plan . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Cómo funcionan los juguetes ReaderLesson Plans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Data Analysis Activity Sheets . . . . . . . .30 Reader Quiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

How Toys Work Answer Key . . . . . . . . . .34

Cómo funcionan los parques de diversiones Reader

Lesson Plans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 Data Analysis Activity Sheets . . . . . . . .38 Reader Quiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44

How Amusement Parks Work Answer Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

Unit 2: The Quest for Speed: Vehicles and The Quest for Personal Best: Individual Sports . . . . . . . . . . . . . .46 Timeline for the Unit . . . . . . . . . . . . . .46 Unit Learning Objectives. . . . . . . . . . . .46 Unit Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Lab Lesson Plan . . . . . . . . . . . . . . . . .50

TABLE O

F CON

TENTS

La búsqueda de la velocidad: Los vehículos Reader


The Quest for Speed: Vehicles Answer Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

La búsqueda personal por un récord: Los deportes individuales Reader


The Quest for Personal Best: Individual Sports Answer Key. . . . . . . .68

Unit 3: Bikes and Boards and Climbing and Diving . . . . . . . . . . . . . . . . . .69 Timeline for the Unit . . . . . . . . . . . . . .69 Unit Learning Objectives. . . . . . . . . . . .69 Unit Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 Lab Lesson Plan . . . . . . . . . . . . . . . . .73

Bicicletas y tablas ReaderLesson Plans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75


Bikes and Boards Answer Key . . . . . . . . .83

Escalar y saltar ReaderLesson Plans. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84


Climbing and Diving Answer Key . . . . . . .91

AppendicesAppendix A: References Cited . . . . . . . .93

Appendix B: Correlation to Standards . . .94 Appendix C: Contents of the

Resource CDs . . . . . . . . . . . . . . . . . .95

Table of Contents


Why a Focus on Science?Over three decades ago, the American Association for the Advancement of Science began a three-phase project to develop and promote science literacy: Project 2061. The project was established with the understanding that more is not effective (1989, 4). Shortly thereafter, in 1993, the Association developed benchmarks for science literacy. Since every state has its own science standards, these benchmarks were prepared as a tool to assist in the revision of the states’ science, mathematics, and technology curricula (1993, XV).

Values, Attitudes, and SkillsScientists work under a distinctive set of values. Therefore, according to the American Association for the Advancement of Science, science education should do the same (1989, 133). Students whose learning includes data, a testable hypothesis, and predictability in science will share in the values of the scientists they study. Additionally, “science education is in a particularly strong position to foster three [human] attitudes and values: curiosity, openness to new ideas, and skepticism” (1989, 134). The Science Readers series addresses each of these recommendations by engaging students in thought-provoking, open-ended discussions and projects. Throughout their study, students continuously refl ect on the contributions of important scientists and the advancements they have brought to society.

Within the recommendations of skills needed for scientifi c literacy, the American Association for the Advancement of Science suggests attention to computation, manipulation and observation, communication, and critical response. These skills are best learned through the process of learning, rather than in the knowledge itself (1989, 135). This is exactly what happens when students engage in lesson labs and review labs conducted by others in the Science Readers program. Students follow formulas and calculations to compute numbers; they use calculators to apply computation skills quickly and accurately; they manipulate common materials and tools to make scientifi c discoveries; they express fi ndings and opinions both orally and in writing; they read tables, charts, and graphs to interpret data; they are asked to respond critically to data and conclusions; and they use information to organize their own data and draw their own conclusions.

Inquiry-based LearningProject 2061 recommends pedagogical practices where the learning of science is as much about the process as the result or outcome (1989, 147). Following the nature of scientifi c inquiry, students ask questions and are actively engaged in the learning process. They collect data and are encouraged to work within teams of their peers to investigate the unknown. This method of process learning refocuses the students’ learning from knowledge and comprehension to application and analysis. Students may also formulate opinions (synthesis and evaluation) and determine whether their processes were effective or needed revision (evaluation). The National Academy of Science views inquiry as “central to science learning” (p. 2 of Overview). In this way, students may develop their understanding of science concepts by combining knowledge with reasoning and thinking skills. Kreuger and Sutton (2001) also report an increase in students’ comprehension of text when knowledge learning is coupled with hands-on science activities.

Introduction and Research Base INTRO

DU

CTIO

N A

ND

RESEA

RCH

BA

SE


Teaching Scientifi c VocabularyIn learning science by doing science, students often fi nd a stumbling block in scientifi c vocabulary. Scientists communicate with each other through publication of results and peer review; this communication is just as necessary to the scientifi c enterprise as gathering data or formulating hypotheses (Goldman and Bisanz, 2002). This vital communication is information dense and often employs specialized scientifi c vocabulary. These unfamiliar and often polysyllabic words can slow science students’ reading rates to a crawl as they struggle to understand each other, their texts, and even themselves.

Vocabulary activities common to language arts and social studies curricula can fi nd decreased utility in the science classroom. Looking up the defi nition of a diffi cult word often yields the student a crop of additional diffi cult words and no better understanding. Paraphrasing passages of scientifi c text can lead to student paralysis as they cannot fi nd a foundation from which to work. Additionally, given the specialized nature of scientifi c terminology, there is little opportunity for students to use the vocabulary in their ordinary lives and to gain familiarity.

Despite the aforementioned obstacles, science teachers can see positive results by making the development of scientifi c vocabulary a cornerstone of their curriculum. Vocabulary is a key variable in reader comprehension (National Institute of Child Health and Human Development 2000). The exploration of scientifi c vocabulary can also provide teachable moments and serve as a thematic hub around which learning may be organized. Perhaps most importantly, reading books rich in scientifi c vocabulary “fosters scientifi c understandings and teach(es) students how to express these ideas in scientifi c language” (Saul, 2004).

In order to reap such benefi ts, the science teacher must foster familiarity with scientifi c vocabulary and lead students in relating the concepts behind that vocabulary. A classroom comfortable with “big words” and adept in relating them can then use their continuing exploration of scientifi c language to fuel their inquiry process.

Fostering Familiarity with Scientifi c VocabularyIt is an easy and common mistake to assume that the vocabulary that students bring with them to the classroom is not adequate for the discussion of science. This is an especially tempting assumption when students come from underprivileged backgrounds or homes where English is not the primary language. Teachers may believe that students need to learn an entirely new vocabulary for the science classroom. Students are understandably hostile to such a wholesale replacement of how they defi ne and discuss the world around them.

Students may be uncomfortable with scientifi c vocabulary because they have no way to connect it to what they already know. Instead of guiding students in working from scientifi c knowledge “back” to their everyday language, science teachers can do the reverse, starting with everyday language and working towards scientifi c vocabulary. By treating students’ experiences expressed in their own words as data, the class can use inquiry and exploration to develop hypotheses about the natural world. In such a way, students’ colloquial vocabulary “can be generative and transformative in promoting scientifi c understandings and talk in the dialogically oriented read-alouds” (Kress, 1999; Lemke, 1990).

Introduction and Research Base INTRO

DU

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N A

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RCH

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Unit 1: How Toys Work and How Amusement Parks Work

Timeline for the UnitCómo funcionan los juguetes

Cómo funcionan los parques

de diversiones

Day 1

Complete the Introductory Activity (page 22) as a class.

Before Reading (pages 27–28) in reading groups

Use: Las máquinas simples en el salón de clase activity sheet (page 30; page30.pdf)

Before Reading (pages 35–36) in reading groups

Use: Sigue la pelota que rebota activity sheet (pages 38–39; page38.pdf)

Day 2

During Reading (page 28) in reading groups

Use: Un descubrimiento asombroso activity sheet (page 31; page31.pdf)

Un descubrimiento asombroso PDF fi le (asombroso.pdf)

During Reading (pages 36–37) in reading groups

Use: Vete de paseo activity sheet (pages 40–41; page40.pdf)

Day 3

After Reading (page 29) in reading groups

Use: El trabajo difícil se hizo más fácilactivity sheet (page 32; page32.pdf)

Prueba de la lectura (page 33; page33.pdf)

After Reading (page 37) in reading groups

Use: Volar como un ave activity sheet (pages 42–43; page42.pdf)

Volar como un ave PDF fi le (volar.pdf)

Prueba de la lectura (page 44; page44.pdf)

Day 4 Complete the Lab activity (pages 25–26; molinete.ppt) as a class.

Day 5 Complete the Concluding Activity (page 23) as a class.

Unit Learning Objectives

UN

IT 1

: HOW

TOYS A

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AM

USEM

EN

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ORK

• Students use text features (glossary) to locate information. (Nonfi ction Reading Objective)

• Students use strategies to write for a variety of purposes. (Writing Objective)

• Students know the relationship between the strength of a force and its effect on an object. (Science Objective)

• Students apply understanding of numeration, multiplication, and division. (Mathematics Objective)


UN

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: HOW

TOYS A

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ARKS W

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Find full-color, step-by-step illustrations of the lab on the Teacher Resource CD.

Lab Lesson Plan: Make Your Own Pinwheel

Before the Lab

1 Review with students what they learned about simple machines and how they can make work easier.

2 Discuss different forces that move things by pushing or pulling (people, machines, wind, water, etc.). Explain that the students will make a pinwheel (wheel and axle) which is pushed by the wind.

Introduce the Lab

3 Read the introductory paragraph with students.

4 Read the list of materials. Provide each student or lab group with the necessary materials, or have the materials ready if you are going to complete the activity as a demonstration lesson in front of the class.

5 Read through all the procedures with the students at least once before they engage in the lab. Check their understanding of the required steps.

Conduct the Lab

6 Allow time for students or lab groups to conduct the lab. You can also follow the steps as a class if you are conducting a demonstration lab.

After the Lab

7 Have students apply the terms acelerar, desacelerar, celeridad, and velocidad along with Newton’s laws to answer these questions.

• Para que el molinete gire más rápido, ¿qué debe pasar? (Una fuerza mayor debe empujarlo.)

• Mientras el molinete gira más rápido, está _________________. (acelerando) • Mientras el molinete gira más lento, está_________________. (desacelerando) • Si los estudiantes saben cuántas veces el molinete gira en un minuto, podrían calcular

la _________________ (celeridad) del molinete. • Si el molinete empieza y se para en la misma posición, ¿qué es su velocidad?

(Cero giros por minuto)

How Toys Work and How Amusement Parks Work


UN

IT 1

: HOW

TOYS A

ND

AM

USEM

EN

T P

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Cómo funcionan los juguetes Reader

Learning Objectives Students use text features (glossary) to locate information. (Nonfi ction Reading Objective)Students use strategies to write for a variety of purposes. (Writing Objective)Students know the relationship between the strength of a force and its effect on an object. (Science Objective) Students apply understanding of numeration, multiplication, and division. (Mathematics Objective)

Materials • Cómo funcionan los juguetes Reader (juguetes.doc, juguetes.pdf; juguetes.ppt) • a heavy object, such as a dictionary • models or examples of simple machines • drawing paper and drawing materials • Las máquinas simples en el salón de clase activity sheet (page 30; page30.pdf) • Un descubrimiento asombroso PDF fi le (asombroso.pdf) • Un descubrimiento asombroso activity sheet (page 31; page31.pdf) • El trabajo difícil se hizo más fácil activity sheet (page 32; page32.pdf) • Prueba de la lectura (page 33; page33.pdf) • materials for the Lab activity (page 26)

Before Reading

1 Complete the Introductory Activity (page 22) with the whole class. Then, divide the students into reading groups. Above-grade-level students should read this reader.

2 Next, introduce vocabulary words students will encounter in the text. Write on the board, the three boldface words below. Take time to discuss each word. Have students share what they think the words mean and have them try to use the words in sentences. Go over the additional vocabulary and use the glossary in the back of the reader as needed.

Lisa Greathouse

Cómo funcionan Cómo funcionan los jugueteslos juguetes

Cómo funcionanlos juguetes

Có

mo

funciona

n los jug

uetes

átomocuñaelectrónfuerza

ingenieromagnetismo

Vocabulario

máquina

simple

movimientopalancapoleapolo

prototipo

repelerrueda y ejetornillotrabajo

#13145 (i4328)—Science Readers: Forces and Motion © Teacher Created Materials30

How Toys Work

Nombre ___________________________________________________

Las máquinas simples en el salón de claseInstrucciones: Las máquinas están por todas partes. Hacen el trabajo más fácil. Mira los dibujos de los objetos comunes del salón de clase. Usa las palabras de abajo para etiquetar cada máquina simple.

palanca polea plano inclinado tornillo cuña rueda y eje

UN

IT 1

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TOYS A

ND

AM

USEM

EN

T P

ARKS W

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¡No pares de buscar! Encuentra dos ejemplos más de máquinas simples en tu salón de clase. Enlístalas aquí.

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How Toys Work

Nombre ___________________________________________________

Prueba de la lecturaInstrucciones: Encierra en un círculo la mejor respuesta.

1. Un inventor de juguetes usó el magnetismo para mover las partes de su juguete hecho de hierro (un metal). ¿Funcionará?a. Sí. Los imanes son atraídos al hierro. c. No. Los imanes no son atraídos al

hierro.b. Sí. Los imanes son atraídos a todo tipo

de metal.d. No. Los imanes solamente funcionan

con la electricidad.

2. Un tapón y un tubo de acero son magnéticos. Henry no puede empujar el tapón dentro del tubo. La mejor explicación para esto es:a. El tapón está al revés. c. El tapón se expandió y ahora no cabe.b. El tapón es para otro tubo. d. No hay explicación para esto.

3. Jenna quiere mover una caja de libros de su cuarto al cuarto de su hermana. Para facilitar esto, Jenna puede:a. llevar pequeñas cantidades de libros al

cuarto de su hermana una a la vez.c. poner los libros en una carreta y

empujar la carreta al cuarto.b. hacer que su hermano mayor lleve la

caja.d. poner los libros en una polea y tirar de

ellos.

4. Para hacer que un juguete se mueva, alguien debe:a. aplicar una fuerza. c. hacer que ruede en un plano inclinado.b. instalar unas pilas. d. usar un imán.

5. Observa el dibujo. Estos hombres quieren mover un cajón a la camioneta. Lo mejor que pueden hacer es:a. poner el cajón en ruedas.b. sacar lo que está dentro del cajón y

llevarlo a la camioneta.c. instalar una polea y levantar el cajón a la

camioneta.d. colocar un plano inclinado entre el borde

de la camioneta y el camino.

Instrucciones: Al fi nal de esta página, escribe dos a tres frases para responder a esta pregunta. Usa la información y los ejemplos de la lectura para explicar tu respuesta.

6. Una capa de plástico usualmente rodea los cables eléctricos. ¿Este es un paso importante en hacer juguetes?

UN

IT 1

: HOW

TOYS A

ND

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USEM

EN

T P

ARKS W

ORK

#13145 (i4328)—Science Readers: Forces and Motion © Teacher Created Materials

Unit 1: How Amusement Parks Work

Volar como un ave

La primera ley de movimiento de Newton La segunda ley de movimiento de Newton

La tercera ley de movimiento de Newton

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