preparación grupal problemas 1ª evaluación

MEDIDAS MUY PRECISAS

EL CALIBRE O PIE DE REY

• ·     Es un instrumento de medida que se utiliza para realizar medidas muy precisas (por debajo de las décimas de milímetro)
• ·       Cuenta  con un dispositivo móvil de funcionamiento muy curioso denominado nonius o vernier.
• ·      La precisión del calibre es la relación entre la división de la regla principal (generalmente en mm) y el número de divisiones del nonius

          

                                             1mm/10 =0,1

Para ver su funcionamiento, mira el siguiente vídeo:

Aquí tienes ejemplos de algunas medidas

APLICACIÓN ON-LINE CALIBRE

El uso de esta aplicación  es sencilla, tenemos dos modos de funcionamiento, el modo estudio y el modo test; en el primero podemos optar por realizar mediciones de exteriores, interiores o profundidades, disponiendo para cada caso de varios calibres con nonios distintos y por tanto distintas apreciaciones. En el modo test se nos plantean ejercicios para resolver, combinado tipos de medición y distintos calibres.  

 practica tú haciendo click AQUÍ

PRÁCTICA CON EL PIE DE REY

MATERIAL: Calibre o pie de rey , monedas y tubos de ensayo

En grupos pequeños:

1.     Determinar la precisión del calibre y medir algunos objetos cotidianos, como el diámetro y el grosor de una moneda.
2.     Tomar un tubo de ensayo. Medir su diámetro interior y su profundidad máxima.
3.      La determinación de la medida es más dispar cuanto mayor es la precisión del calibre con el que trabajas. Compara con tus compañeros de grupo las medidas que has obtenido de las dimensiones de la moneda, y comprueba como en tu equipo dos personas distintas pueden leer la misma medida con diferente valor.

APLIQUEMOS AHORA EL MÉTODO CIENTÍFICO EN LA RESOLUCIÓN DE SITUACIONES COTIDIANAS

Hoy el profesor de Plástica ha pedido a sus alumnos que formen grupos de tres componentes y determinen el grosor de una hoja DIN A4. Pensemos cómo lo harán si solo disponen de un pie de rey y deben seguir las fases del método científico. Veámoslo:

1º OBSERVACIÓN/ PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Observamos las hojas de DIN A4 y nos planteamos cómo medir el espesor de una hoja

2º FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS

Redactamos la hipótesis:

“Con un pie de rey de la precisión adecuada, podemos determinar el grosor de una hoja de DIN A4”

3º COMPROBACIÓN DE LA HIPÓTESIS

Para poder comprobar la hipótesis, debemos planificar el experimento que vamos a realizar:

Experimentación y obtención de datos

   

•    En lugar de medir una hoja, medimos grandes cantidades y dividimos por el número de hojas.

                                    

• Tomamos paquetes de 20, 30, 40, 50, 60,70 y 80 hojas de DIN A4 y anotamos sus medidas.

• Escribimos las medidas tomadas por cada miembro del equipo.

Análisis de datos

-       

•     Elaboramos una tabla con las medidas tomadas por cada componente del grupo

Alumno 1	Hojas	20	30	40	50	60	70	80
	Grosor

Alumno 2	Hojas	20	30	40	50	60	70	80
	Grosor

Alumno 3	Hojas	20	30	40	50	60	70	80
	Grosor

•   Calculamos los valores medios de los resultados registrados por cada miembro del  grupo y establecemos esta medida como verdadera.

Valores medios	Hojas	20	30	40	50	60	70	80
	Grosor

•        Representamos los datos obtenidos en una gráfica

http://www.xtec.cat/~jlagares/funwin32.htm

•     Por extrapolación, calculamos el espesor de una sola hoja.

http://www.xtec.cat/~jlagares/funwin32.htm

•     Calculamos también de forma analítica dividiendo cada pareja de valores de la última tabla.

4º EXTRACCIÓN DE CONCLUSIONES

¿Qué resultado hemos obtenido?

5º COMUNICACIÓN DE RESULTADOS

Comparamos el resultado de cada equipo con el de los otros equipos y exponemos los resultados.

SIGUE INVESTIGANDO

Ahora tu profesora de Física te plantea diseñar un experimento similar para calcular el volumen de una gota de agua del grifo.

Con nuestros medios habituales, medir el volumen de una sola gota de agua resulta casi imposible, tanto como medir el espesor de un folio.

¿Cómo lo harías?

CUIDADO DEL PIE DE REY: RECOMENDACIONES ESPECIALES

MASA MOLECULAR Y COMPOSICIÓN CENTESIMAL

 CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE UN CUERPO SÓLIDO

Para familiarizarte con el concepto de densidad realiza primero  los siguientes ejercicios interactivos

Ahora ya estás en condiciones de realizar la práctica en el laboratorio

Para calcular la densidad de un cuerpo es necesario calcular su masa y su volumen. Para ello sigue cuidadosamente los siguientes apartados:

  A) CÁLCULO DE LA MASA POR MEDICIÓN DIRECTA

MATERIALES

• Una balanza digital
• Un vidrio de reloj
• Un sólido irregular (una piedra) y otro regular (una canica, una goma de borrar nueva, un dado…)

PROCEDIMIENTO

1.     Comprueba que la balanza está a cero
2.     Deposita el sólido irregular en un vidrio de reloj limpio y seco que habrás pesado      previamente (m₁). Anota este valor
3.     El valor numérico que aparece en la balanza (m₂) es la suma de la masa del sólido más la del recipiente.  Anota este valor.
4.     La diferencia entre m₂ y m₁ es la masa de la sustancia m₂ – m₁
5.     Calcula la masa del sólido irregular
6.     Repite los pasos anteriores para el sólido regular.

  B) CÁLCULO DEL VOLUMEN POR MEDICIÓN DIRECTA

MATERIALES

• Una probeta
• Agua
• Un sólido irregular (una piedra) y otro regular (una canica, una goma de borrar nueva, un dado…)
• Un hilo

PROCEDIMIENTO

1. Vierte agua en la probeta y anota el volumen V₁.  Verás que en la parte del líquido en contacto con el aire se forma una especie de curvatura llamada menisco. Si no se lee correctamente, se comete un error denominado error de paralaje:

    Para evitar el error de paralaje, debes leer el volumen situando los ojos al mismo nivel           alcanzado por el líquido, tal como indica la figura siguiente:

                 

1. 
   
2.  Ata el sólido al hilo e introdúcelo cuidadosamente en la probeta. Si no lo haces así puedes romper el vidrio de la probeta, que es frágil. Anota el nuevo volumen V₂
3. 
   
4. La diferencia entre V₂ y V₁ es el volumen del sólido que hemos introducido  V₂ – V₁  Calcula el volumen del sólido irregular
5. Repite los pasos anteriores para el sólido regular.

    C) ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS: CÁLCULO DE LA DENSIDAD POR MEDICIÓN INDIRECTA

1.        La densidad del sólido, tanto regular como irregular se halla dividiendo la masa del sólido entre su volumen. Halla su valor y expresa el resultado en g/cm³ y en kg/m³
   
   
   2.       Ahora calcula la densidad del sólido regular teniendo en cuenta la masa medida y el volumen calculado mediante la fórmula matemática correspondiente. En este caso te puede hacer falta una regla graduada o bien un calibre o pie de rey. Te recordamos en la tabla siguiente las fórmulas matemáticas para calcular el volumen de algunos cuerpos con formas geométricas definidas.

Calcula la densidad para este caso y estudia las diferencias obtenidas entre el valor que has obtenido y el obtenido en el apartado 1

IMPORTANTE: ANOTA TODO EN TU DIARIO DE LABORATORIO

EL CUARTO ESTADO DE LA MATERIA: EL PLASMA

¿Qué le sucede a la materia cuando la sometemos a temperaturas mayores de 10.000 °C? La materia adquiere un cuarto estado denominado plasma, el siguiente al estado gaseoso. Bajo estas condiciones, los átomos pierden algunos de sus electrones, transformándose en iones. Así la materia se convierte en un conjunto de iones positivos y de electrones que se mueven entre sí.

Aunque poco conocido, es el estado más abundante, ya que se estima  que un 99% de la materia se encuentra en estado de plasma. Tanto el Sol como el resto de las estrellas son bolas de plasma.

También las auroras boreales y los rayos que se producen durante una tormenta están formados por plasma.

No obstante, el plasma está más cerca de nosotros de lo que en un principio podemos pensar. Es un eficiente conductor de la electricidad y tiene numerosas aplicaciones tecnológicas.

Encontramos plasma artificial en:

Televisores o monitores con pantalla de plasma:

El interior de los tubos fluorescentes de iluminación:

Soldaduras de arco eléctrico bajo protección por gas:

La materia expulsada para la propulsión de cohetes:

La región que rodea al escudo térmico de una nave espacial durante su entrada en la atmósfera:

El interior de los reactores de fusión:

Las descargas eléctricas de uso industrial:

Las bolas de plasma:

Si quieres sabes más:

LÁMPARA DE PLASMA

https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_de_plasma

CÓMO FUNCIONA LA ESFERA DE PLASMA

http://www.profisica.cl/comofuncionan/como.php?id=39

    1.      Después de leer el texto anterior, responde a las siguientes preguntas:

   ·       ¿Cuántos estados de la materia conoces? Ordénalos en una gráfica según se incremente  la temperatura de una sustancia.

   ·       ¿Qué estado de la materia crees que predominó durante el big bang? Razona tu respuesta

   ·       Deduce si las siguientes propiedades del plasma serán constantes o variables:

FORMA	VOLUMEN	DENSIDAD

Para completar la tabla anterior  puedes ayudarte de los siguientes enlaces:

Forma y volumen del plasma

http://www.saberespractico.com/estudios/diferencias-entre-gases-liquidos-y-solidos/

http://www.ejemplode.com/38-quimica/3948-caracteristicas_de_los_estados_de_la_materia.html

densidad del plasma

http://www.thierry-corp.com/mx/plasma/conceptos-fundamentales/que-es-la-densidad-de-plasma

   2.      Según su origen, el estado de plasma se puede clasificar en natural y artificial

   ·       Cita tres ejemplos de plasma natural y otros tres de plasma artificial

   ·     ¿Qué propiedad del plasma piensas que lo convierte en un buen conductor de la electricidad? Compara tu respuesta con la de los demás compañeros de clase.

  ·  Busca información y describe el funcionamiento de una televisión de plasma.

    3.      La siguiente fotografía, tomada el 24 de septiembre de 2013, corresponde a una región activa del sol con plasma a temperaturas de 140 000 °C

Imagen ultravioleta de una región activa del Sol tomada el 24 de septiembre de 2013, con plasma a temperaturas de 140.000 grados centígrados. / LMSAL, NASA, BART DE PONTIEU

La imagen aparece en la siguiente noticia:

Desvelando la capa misteriosa del Sol

El telescopio `IRIS´ de la NASA ayuda a explicar la transferencia de energía del interior de la estrella a la ultracaliente corona

La NASA lanza al espacio el prototipo de su nueva nave

ALICIA RIVERA Madrid 16 OCT 2014 –

En la atmósfera del Sol hay una región fronteriza entre capas que ha intrigado a los científicos desde hace tiempo y que es importante porque en ella se producen fenómenos clave en la transferencia de energía generada en el interior de la estrella hacia fuera. Esa región emite, sobre todo, en ultravioleta, por lo que no se puede estudiar desde la superficie terrestre ya que lo impide la atmósfera (afortunadamente, dado que esa radiación es nociva para la vida). Por ello, para investigar con detalle esa transición entre capas, la NASA lanzó al espacio el año pasado un telescopio, el IRIS, de alta resolución, cuyos datos están ayudando a los científicos a desentrañar los detalles de la masiva transferencia de energía en el Sol.

Campos magnéticos retorcidos, chorros de alta energía, pequeñas bombas de plasma a temperaturas superiores a los 100.000 grados centígrados y bucles magnéticos grandes y pequeños son los rasgos que han descubierto varios equipos científicos analizando los datos que ha proporcionado hasta ahora el IRIS. Cinco artículos con todos esos resultados se presentan esta semana en la revista Science.

“El Sol es una estrella de mediana edad que produce energía en su interior por fusión nuclear del hidrógeno para formar helio, energía que se propaga hacia el exterior por radiación y convección”, recuerda Louise K. Harra, del University College de Londres, en su comentario en Science acerca de las novedades que aporta el IRIS. Y continúa: “El objetivo de los físicos solares es determinar cómo el Sol produce vientos solares con velocidades que pueden ser 50 veces superiores a las de los huracanes más potentes en la Tierra, y pueden crear destellos energéticos que emiten decenas de millones de veces la energía de una bomba de hidrógeno”. Aunque se sabe que el campo magnético es clave para comprender estos procesos, “los detalles de la transferencia de energía por la atmósfera solar han estado poco claros”, señala Harra.

De las tres capas principales de la atmósfera solar -la fotosfera (la superficie de la estrella, desde la que nos llega la luz que vemos), la cromosfera y la corona-, los científicos del IRIS están sobre todo interesados en la transición, en la región intermedia.

Con el telescopio, adecuado para observar con gran detalle el plasma caliente y determinar parámetros como la temperatura, la velocidad, las turbulencias y la densidad, se está viendo lo compleja que es esa capa intermedia desde el punto de vista de la física solar.

En uno de los artículos de Science, Hui Tian (del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian) y sus colegas han visto pequeños chorros intermitentes ultracalientes, con velocidades de entre 80 y 250 kilómetros por segundo que se originan en pequeñas regiones brillantes en la capa de transición, que duran entre 20 y 80 segundos y que pueden ser una fuente del viento solar. El equipo de Paola Tesla (también del Smithsonian) ha estudiado los bucles magnéticos en las regiones activas del sol, con partículas aceleradas a muy alta energía. Hardi Peter (Instituto Max Planck, Alemania) y su equipo han encontrado bolsas de plasma muy caliente en el entorno más frío de la fotosfera, de manera que ese contraste de temperatura crea una especie de bombas de plasma que explotan con mucha más energía de lo que se esperaba y Bart De Pontieu (Laboratorio Solar y de Astrofísica Lockheed Martin) y sus colegas se han centrado en la generación de energía de la cromosfera, mientras que el grupo de Viggo Hansteen ha descubierto bucles magnéticos cortos cuya existencia se ha debatido durante mucho tiempo, señala Science.

 “Con el Sol acercándose a un máximo de actividad, las observaciones del IRIS seguirán siendo importantes para nuestra comprensión del viento solar que emana de las latitudes activas [de la estrella], los estallidos solares y las eyecciones de masa

Un telescopio solar

                                                     El telescopio solar IRIS antes de ser lanzado al espacio / IRIS: LMSAL, NASA

Con 200 kilos de peso en el lanzamiento, 2,1 metros de largo y 3,7 de diámetro con los paneles solares desplegados, el telescopio solar IRIS es un observatorio relativamente pequeño en tamaño, pero no en ambición científica. Fue colocado en órbita terrestre (sobre los polos, alejándose hasta 670 kilómetros de la superficie del planeta) el 27 de junio de 2013, para funcionar un par de años e investigar los mecanismos que regulan la transferencia de masa y energía entre la fotosfera y la corona.

La NASA resume la misión en dos objetivos. “La comprensión de los procesos físicos fundamentales del entorno espacial desde el Sol a la Tierra, los otros planetas y más allá hasta el medio interestelar” y “el desarrollo de capacidades de predicción de las condiciones extremas y dinámicas en el espacio para maximizar la seguridad y la productividad de los exploradores humanos y robóticos”.

Con su espejo principal de 20 centímetros de diámetro (el del Hubble mide 2,4 metros y el de su futuro sucesor, el James Webb, 6,5 metros), el IRIS es un telescopio especial que obtiene imágenes y espectros de la luz del Sol con alta resolución (detalles en el Sol de hasta 240 kilómetros) en un amplio rango de temperaturas.

Anota todos los datos novedosos relativos al plasma y, en diez líneas, redacta un conjunto de frases que resuma lo más importante de la noticia

5. Creación de un collage on line con la aplicación FOTONEA 

Fotonea es un servicio donde podremos crear collages de imágenes o fotos de una manera muy sencilla y fácil.

Tiene un procedimiento muy sencillo, primeramente subiremos las imágenes que puedes ser de 2 a 6. Luego escogeremos el fondo y el marco y ya solo nos quedará darle a crear collage y ya tendremos nuestro collage hecho y listo para usar.

Cuando ya este hecho podemos rotar, cambiar o girar las imágenes para que quede totalmente personalizado. También podremos agregar algún texto o añadir el efecto polaroid a nuestras fotografías.

Luego lo podremos descargar y guardarlo en nuestro ordenador.

vamos a elaborar un collage en línea sobre el plasma, para ello busca en Internet diez imágenes impactantes sobre el plasma y descárgatelas en tu ordenador. Luego, para elaborar el collage sigue los pasos que hay en la página http://fotonea.com/

Después cada grupo se lo mostrará al resto de la clase.