PBL 4

PBL: SEPARACIÓN DE MEZCLAS

 1.- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. (todos)

La empresa AFYQ ha decidido crear un puesto de trabajo para un equipo de investigación que esté formado por tres o cuatro científicos.

Se ha convocado una oferta de empleo en la que los grupos aspirantes deberán someterse a una serie de pruebas que demuestren, más que sus conocimientos, su valía personal y la  meticulosidad en su trabajo.

La primera prueba consistirá en separar una mezcla heterogénea formada por 5g de limaduras de hierro y 5g de sal. Los aspirantes deberán pesar ambas sustancias, fotografiar las medidas, mezclarlas, separarlas  y explicar el procedimiento utilizado para ello.

En presencia del encargado que controla la selección de personal volverán a pesar  los dos productos y  se anotarán las diferencias obtenidas. Se debe conseguir que cada uno pese los 5g y que su suma sea de 10g.

En la segunda prueba deberán mezclar, y después separar, 1g de sulfato de cobre (II), 5g de arena y 10cc de agua, debiendo seguir el procedimiento indicado en la prueba anterior.

La tercera prueba consiste en mezclar y separar 20cc de agua y 20 cc de aceite.

Por falta de material se sustituye esta prueba por la observación de una destilación realizada por el grupo clase.

La cuarta y última prueba consistirá en averiguar los colores que forman una tinta, o nutrientes de una hoja vegetal, que se les dará para su análisis.

IMANTACIÓN(maría y ruben)

materiales

Antes del procedimiento

peso de sal antes de separacion

peso de las rayaduras anges de la separación

peso de la rayaduras después   de la separación

peso de la sal después de la separación

Procedimiento

FILTRACIÓN (javier) 

materiales

Efecto medio

DECANTACIÓN (maría)

Procedimiento para separar dos sustancias mezcladas, una líquida de otra que no lo es o dos líquidos inmiscibles (agua y aceite) mediante el vertido de la más densa.

mezcla antes de la separación

cantidad de aceite después de la separación

cantidad de agua despues de la separación

CROMATOGRAFÍA(ruben)

Método de análisis que permite la separación de gases o líquidos de una mezcla por adsorción selectiva, produciendo manchas diferentemente coloreadas en el medio adsorbente; está basado en la diferente velocidad con la que se mueve cada fluido a través de una sustancia porosa.

materiales

Efectos finales

 

PBL 2 VOLÚMENES

1.- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

Disponemos de mucho equipo para la medición de volúmenes de líquidos, sin embargo se ha observado que una misma cantidad de agua tiene diferentes medidas en función del equipo que utilicemos para medirla.

Se cree que las probetas, pipetas y buretas del laboratorio tienen un error de calibración o puesta a cero que se desea cuantificar.

Se encarga a los alumnos de Ampliación de Física y Química que realicen un estudio que determine el error posible de las probetas, pipetas y buretas del laboratorio.

Tomarán una cantidad de agua destilada adecuada a la capacidad de la probeta, pipeta o bureta que vayan a calibrar y determinarán su volumen pesándola y dividiéndola por la densidad 1000 kg/m³

Comprobarán el volumen calculado con el que marque el equipo a estudiar.

Estos cálculos se repetirán para diferentes volúmenes de cada equipo.



MATERIALES UTILIZADOS:

  Probeta:se usa en los laboratorios para medir líquidos o gases.

Vaso de precipitados:Su objetivo principal es contener líquidos o sustancias químicas diversas de distinto tipo.Como su nombre lo dice permite obtener precipitados a partir de la reacción de otras sustancias.Normalmente es utilizado para trasportar líquidos a otros recipientes.También se puede utilizar para calentar, disolver, o preparar reacciones químicas.

Balanza de precisión:se utiliza para encontrar el peso exacto hasta una unidad muy pequeña 

Se deberá tener sumo cuidado con los errores de paralaje y meniscos de los equipos

MEDICIONES  DE RUBÉN

MEDIDA CON PROBETA

MEDIDA VASO DE PRECIPITADOS


PEO E BURETA

PESO DEL VASO
















PESO DEL VASO SIN AGUA




PESO DEL AGUA

















MEDICIONES  DE JAVIER
BURETA

 VASO DE PRECIPITADOS

PESO DEL VASO SIN AGUA
(1.526)

PESO DEL VASO CON AGUA







MEDICIONES DE MARÍA
PROBETA

VASO DE PRECIPITADOS

BURETA

PESO DEL ASO SIN AGUA

PESO DEL AGUA

CONCLUSIÓN

Aunque en un principio parecía que iba a ser las medidas iguales, el ojo humano a veces engaña mucho y al hacer medidas muy exactas y milimétricas hay una diferencia entre las distintas medidas de los componentes del grupo.

PBL 3

1- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

Durante miles de años la humanidad ha ido avanzando en el conocimiento de la naturaleza que le rodea pero en los últimos 400 años su avance ha sido espectacular. Seguir los pasos del método científico ha contribuido a la transmisión de los conocimientos adquiridos de forma ordenada y fiable, siendo la base para la construcción de lo que llamamos ciencia.

Hay muchas leyes y principios que fueron demostrados por científicos famosos  y que por haber seguido un método científico en su estudio no se  necesita volver a comprobarlos. Sin embargo, el colegio pretende hacer un homenaje a estas personas dedicadas a la ciencia, recordando su vida, su forma de trabajo y comprobando alguno de sus trabajos más conocidos. Para ello se convoca un premio especial de investigación denominado: CIENTÍFICOS FAMOSOS dotado con un premio a repartir entre los tres componentes del equipo ganador.

BIOGRAFÍA DE ARQUÍMEDES

Arquímedes

(Siracusa, actual Italia, h. 287 a.C. - id., 212 a.C.) Matemático griego. Los grandes progresos de las matemáticas y la astronomía del helenismo son deudores, en buena medida, de los avances científicos anteriores y del legado del saber oriental, pero también de las nuevas oportunidades que brindaba el mundo helenístico. En los inicios de la época helenística se sitúa Euclides, quien legó a la posteridad una prolífica obra de síntesis de los conocimientos de su tiempo que afortunadamente se conservó casi íntegra y se convirtió en un referente casi indispensable hasta la Edad Contemporánea. 

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza¹ recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

o bien

donde E es el empuje, ρ_f es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa. De este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales² y descrito de modo simplificado³ ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

SUBMARINO PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

  

MÉTODO CIENTÍFICO 

El método científico consta de las siguientes fases: 

Observación

Los científicos se caracterizan por una gran curiosidad y el deseo de conocer la naturaleza. Cuando un científico encuentra un hecho o fenómeno interesante lo primero que hace es observarlo con atención.

La Observación consiste en examinar atentamente los hechos y fenómenos que tienen lugar en la naturaleza y que pueden ser percibidos por los sentidos.

Ejemplo: Queremos estudiar si la velocidad de caída libre de los cuerpos depende de su masa. Para ello, dejamos caer, desde una misma altura una tiza y una hoja de papel. Observamos que la tiza llega mucho antes que el papel al suelo. Si medimos la masa de la tiza, vemos que ésta es mayor que la masa del papel.

Formulación de hipótesis

Después de las observaciones, el científico se plantea el cómo y el porqué de lo que ha ocurrido y formula una hipótesis.

Formular una hipótesis consiste en elaborar una explicación provisional de los hechos observados y de sus posibles causas.

Ejemplo: Podemos formular, como hipótesis, el siguiente razonamiento: "Cae con mayor velocidad el cuerpo que posee mayor masa".

Experimentación

Una vez formulada la hipótesis, el científico debe comprobar si es cierta. Para ello realizará múltiples experimentos modificando las variables que intervienen en el proceso y comprobará si se cumple su hipótesis.

Experimentar consiste en reproducir y observar varias veces el hecho o fenómeno que se quiere estudiar, modificando las circunstancias que se consideren convenientes.

Durante la experimentación, los científicos acostumbran a realizar múltiples medidas de diferentes magnitudes físicas. De esta manera pueden estudiar qué relación existe entre una magnitud y la otra.

Ejemplo: Si lanzamos la tiza junto a una hoja de papel arrugada, vemos que llegan al suelo prácticamente al mismo tiempo. Si seguimos esta línea de investigación y lanzamos una hoja de papel arrugada y otra hoja sin arrugar desde la misma altura, vemos que la hoja arrugada llega mucho antes al suelo.

Emisión de conclusiones

El análisis de los datos experimentales permite al científico comprobar si su hipótesis era correcta y dar una explicación científica al hecho o fenómeno observado.

La emisión de conclusiones consiste en la interpretación de los hechos observados de acuerdo con los datos experimentales.

A veces se repiten ciertas pautas en todos los hechos y fenómenos observados. En este caso puede enunciarse una ley. Una ley científica es la formulación de las regularidades observadas en un hecho o fenómeno natural. Por lo general, se expresa matemáticamente.

Las leyes científicas se integran en teorías. Una teoría científica es una explicación global de una serie de observaciones y leyes interrelacionadas.

Ejemplo: A la vista de los resultados experimentales, se puede concluir que no es la masa la que determina que un objeto caiga antes que otro en la Tierra; más bien, será la forma del objeto la determinante. Como comprobación de nuestro resultado deducimos que nuestra hipótesis inicial era incorrecta. Tenemos, por ejemplo, el caso de un paracaidista: su masa es la misma con el paracaídas abierto y sin abrir; sin embargo, cae mucho más rápido si el paracaídas se encuentra cerrado.

MATERIALES

-Probeta

-Pesos

-Dinamómetro: Material que sirve para medir newtons

-Cuentagotas

 

Procedimiento:

1. Cuelga una esfera de metal de un dinamómetro y anota su peso.
2. Vierte agua en una probeta, hasta la mitad aproximadamente y mide con cuidado el volumen tratando de no cometer error de paralaje.
3. Sumerge la esfera colgada del dinamómetro previamente, tal y como indica la figura, procurando que el agua cubra la esfera por completo y anota su peso.
4. Anota su peso y también el nivel del líquido.
5. Repite este procedimiento (pasos 3 y 4) cinco veces para cometer menos error.

6. Dibuja una tabla similar a ésta y complétala con los valores obtenidos: 
7. 
   
8. 
   

6.  los valores principales que hemos decidido son:

6. volumen del agua:80ml
7. 
8. peso:1kg
9. 

TABLAS 

6.        TABLA DE RUBÉN

Experimento	Peso en el aire	Peso en el agua	Empuje	Volumen inicial	Volumen final	Volumen desalojad
1	1 kg	0,75ml		80 ml	91,5 ml	11,5 ml
2	1 kg	0,77ml		80 ml	92 ml	12 ml
3	1 kg	0,76 ml		80 ml	92 ml	12 ml
media	1 kg	0,76ml		80 ml	91,83 ml	11,8 ml

                  TABLA DE MARÍA:

Experimento	Peso en el aire	Peso en el agua	Empuje	Volumen inicial	Volumen final	Volumen desalojad
1	1 kg	0,75ml		80 ml	92 ml	12 ml
2	1 kg	0,76ml		80 ml	91,4 ml	11,4 ml
3	1 kg	0,75ml		80 ml	91,3 ml	11,3 ml
media	1 kg	0,753ml		80 ml	91,56 ml	11,56 ml

                  TABLA DE JAVIER

Experimento	Peso en el aire	Peso en el agua	Empuje	Volumen inicial	Volumen final	Volumen desalojad
1	1 kg	0,75ml		80 ml	91,3 ml	11,3 ml
2	1 kg	0,75ml		80 ml	92 ml	12 ml
3	1 kg	0,76ml		80 ml	91,6 ml	11,6 ml
media	1 kg	0,753ml		80 ml	91,63 ml	11,63 ml

ERRORES DE VALORES

CONCLUSIÓN

Aunque en un principio parecía que iba a ser las medidas iguales, el ojo humano a veces engaña mucho y al hacer medidas muy exactas y milimétricas hay una diferencia entre las distintas medidas de los componentes del grupo. El volumen cambia cuando se le introduce un peso o un objeto, es decir todo cuerpo sumergido desplaza un volumen de agua por lo que aumenta el volumen total.