viernes, 21 de abril de 2017

Materia. 03/04/2017, 06/04/2017 y 10/06/2017

A lo largo de estas tres clases continuamos con los contenidos relativos al tema de la materia. Tras repasar que el volumen y el peso son propiedades variables y la masa una propiedad invariable, pasamos a ver si estas propiedades se podían aplicar también a los gases. Para ello pesamos el aire de una botella, y nos dimos cuenta que la botella vacía pesaba 87,2  ± 0,1 gr y que la misma botella con aire a presión pesaba 94,1 ± 0,1 gr. Es decir, observamos que las propiedades vistas también podían aplicarse a los gases.

Ahora necesitábamos buscar alguna propiedad que nos permitiera diferenciar unos materiales de otros. Aquí es donde entraron los materiales "ligeros" (corcho) y "pesados" (plomo). Para ello, nos preguntamos que pesaba más, si el hierro o la madera (teniendo un bloque del mismo tamaño).


Aquí nos dimos cuenta que pesaba más el hierro, dado que tenía más cantidad de materia en un mismo espacio. Esto es lo que denominamos densidad (m/v), es decir, la materia que hay por unidad de volumen. En el ejemplo del hierro y la madera, observamos que en el hierro hay más materia por unidad de volumen que en la madera, por lo que tendrá una densidad más alta y por tanto pesará más.

Después de esto hicimos otras actividades y nos planeamos que pesaba más, si una persona de 85 kg o el aire del aula, y nos dimos cuenta que el aire que había en esa aula tenía una masa de 414 kg.

Cabe destacar también que la densidad depende del material del objeto, y no de la cantidad de materia que tenemos, Es decir, la densidad es la misma en un clavo que en una biga de hierro. Por lo tanto es la propiedad necesaria para diferenciar unos materiales de otros.

Por otro lado, es importante saber que los objetos menos densos que un líquido flotan en él y los menos densos se hunden. Cuando hablamos de la mezcla de dos líquidos es importante diferenciar la densidad con la viscosidad, dado que por ejemplo el aceite es más viscoso pero menos denso y por eso flota, mientras la miel es más viscosa y más densa que el agua y por eso se hunde. Además, a la hora de observar la densidad en elementos líquidos, es importante que estos no sean viscibles, ya que si se mezclan se crea otra densidad diferente.


Resultado de imagen de globo aerostatico



Para entender este concepto, observamos el ejemplo de un globo aerostático, de modo que pudimos entender su funcionamiento. El mecanismo de estos globos es sencillo: al calentar el aire, aumento el volumen que hay dentro del globo y al aumentar este volumen, su densidad disminuye. Al ser menos denso el aire, este flota sobre el que tiene alrededor.




Una vez acabado este bloque donde aprendimos los conceptos de volumen, peso, masa y densidad, pasamos al segundo bloque, el cual empezamos buscando propiedades comunes a los gases.  Las propiedades comunes que obtuvimos son:

  • Ocupan todo el volumen disponible.
  • Tienen masa y peso.
  • La densidad varía con la temperatura.
  • Se pueden comprimir.
  • Se mezclan fácilmente.
  • Hacen fuerza sobre las paredes del recipiente que lo contiene.
  • Generalmente no se ven.

En la siguiente clase comprobamos estas propiedades con diferentes experementos: meter un globo en el congelador, utilizar una jeringa para ver si se puede comprimir el aire, apagar una vela con CO2. echar ambientador para ver si se mezclaba con el aire que ya había en el aula, calentar un recipiente con un globo encima... Una vez realizados todos los experimentos comprobamos que todas estas propiedades comunes en los gases eran ciertas.

El siguiente paso era obtener una estructura para explicar estas propiedades, la cual derivó en el modelo cinético-corpuscular, el cual decía que los gases están formados de partículas que están en continuo movimiento, por lo que chocan unas con otras constantemente. Además, cuando se aumenta la temperatura, las moléculas del gas aumentan su velocidad, por lo que se producen más choques entre ellas y por lo tanto se aumenta el volumen.

Examen y Materia. 27/03/2017 y 30/03/2017

La clase del lunes la dedicamos para realizar la prueba teórica sobre los primeros temas. Por otro lado, el jueves 30 de marzo empezamos en tema relativo a la materia. Aunque todo lo que nos rodea es materia, muchos de nosotros al pensar en materia automáticamente decimos elementos sólidos, dejando de lado los líquidos y los gases, los cuales también son materia. Además, entre estos elementos hay propiedades comunes:

  • Volumen, dado que todos los elementos ocupan un espacio.
  • Masa, todos "pesan".

Es muy importante saber conocer y diferenciar estas dos propiedades. Por un lado, debemos saber que el volumen es una propiedad común a todos los objetos que puede variar. Como ejemplo, entre los raíles de la vía hay un espacio, dado que con el calor aumenta el volumen de estos. Aunque en prácticamente todos los elementos aumentan su volumen con el calor, paso algo excepcional con el agua, dado que es el único material que aumenta su volumen cuando se congela.

Por otro lado debemos conocer el peso y la masa de los objetos, y saber diferenciar entre ellos. El peso es una unidad de fuerza y se mide en Newtons (N/Kg). El peso de un objeto depende de la fuerza con que un planeta atrae hacia el centro los objetos y de la cantidad de masa que tiene el objeto. La masa, por tanto, es una propiedad invariable de los objetos referente a la cantidad de materia que estos tienen dentro. La masa se mide en kilos y decimos que es un criterio arbitrario, dado que comparamos esta cantidad con un patrón conocido (cilindro de iridio o platino de 10 cm de diámetro y 10 cm de altura  1 kg). Es decir, la masa de un objeto nunca varía, mientras el peso de cada objeto depende de la gravedad.

Es decir, un astronauta de 70 kg en la tierra pesaría 686 N, en la Luna 112 N y en Júpiter 1813 N, mientras que su masa no variaría.

Resultado de imagen de astronauta pesos diferentes

jueves, 20 de abril de 2017

Medida. 20/03/2017 y 23/03/2017

La clase del lunes 20 la empezamos retomando las medidas que habíamos realizado sobre la altura de uno de nuestros compañeros. Hemos reflexionado sobre cuánto mide nuestro compañero, y, en primer lugar, podría resolverse mediante la estadística, utilizando la media, la moda o la mediana. La media de la altura del compañero daba 1,801615m, pero no tiene sentido dejar tantos decimales, dado que la sensibilidad del aparato tan solo llega a milímetros, por lo que la media sería igual a 1,802m.

No obstante, no podemos afirmar que mide lo que ha dado la media. En cambio, si podemos decir con seguridad que mide entre 1,79m y 1,82m. Es por eso que surge el término de desviación típica (media de la diferencia que hay entre cada valor y la media), la cual si es muy baja, significa que la precisión de la medida es más buena. 

En nuestro caso no vamos a utilizar la desviación típica, sino la sensibilidad del aparato. Como ejemplo: MODA= 1,790 ± 0,001m. A partir de aquí hemos analizado algunos ejemplos:

  • ¿Cometemos el mismo error en estas dos medidas? ¿Algunas de ellas es mejor?
 15,3cm ± 0,2                          1,2cm ± 0,2 cm

En este ejemplo observamos que cometemos el mismo error en ambas medidas, el cual se corresponde a la sensibilidad del aparato (2mm). No obstante en la primera medida se comete otro error, y es que si el aparato mide de 2 en 2 mm, no se puede hacer una medida impar. Por lo tanto, debería poner 15,2cm o 15,4cm y poner a continuación el margen de seguridad.

En caso de suponer que la medida fuese 15,4 cm ± 0,2cm, esta medida sería mejor que 1,2cm ± 0,2cm, ya que 2mm es un porcentaje más bajo en 15,4 cm que en 1,2 cm.

Por lo tanto, concluimos que la precisión de la medida depende de la sensibilidad del instrumento de medida.

En la clase del jueves, correspondiente a la última clase antes del examen, determinamos la medida de diferentes aparatos:

CRONÓMETRO

Tiempo en segundos: 118 ± 1sg
Tiempo en minutos: 1,97 ± 0,01 min
Tiempo en centésimas de minuto: 197 ± 1cdm


CONTADOR DEL GAS


5477,790 m³ ± 0,001 m³
5477790 l ± 1 litro
5477790 dm³ ± 1 dm³ 

Para finalizar la sesión realizamos la medida del volumen de unos cuantos recipientes llenos de agua, dando el error en cada caso.