2º EVALUACIÓN

PBL 4. MÉTODO CIENTÍFICO

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 s 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. 

1-MÉTODO CIENTIFICO

-OBSERVACIÓN: Es la primera fase, consiste en observar y obtener toda la información posible de una forma detallada y exhaustiva

-HIPOTESIS: Es el segundo paso del método, es una explicación que aun no ha sido comprobada por lo que no deja de ser una simple formulación

-EXPERIMENTACIÓN: Es la tercera fase, este paso nos determina la validez o no del trabajo

-CONCLUSIÓN: Es la última fase, después de analizar los resultados mediante el experimento se comparan y se sacan las conclusiones de si se convierte en una ley científica o no (si es verdadero o falso)l

2-VIDA DE ARQUIMEDES

Arquímedes de Siracusa(287a.C-212a.C) fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego. Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de los científicos más importantes de la Antigüedad clásica. Entre sus avances en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la explicación del principio de la palanca. Es reconocido por haber diseñado innovadoras máquinas, incluyendo armas de asedio y el tornillo de Arquímedes.
Se considera que Arquímedes fue uno de los matemáticos más grandes de la antigüedad y, en general, de toda la historia. Usó el método exhaustivo para calcular el área bajo el arco de una parábola con el sumatorio de una serie infinita, y dio una aproximación extremadamente precisa del número Pi. También definió la espiral que lleva su nombre, fórmulas para los volúmenes de las superficies de revolución y un ingenioso sistema para expresar números muy largos.
Arquímedes murió en Siracusa cuando fue asesinado por un soldado romano, a pesar de que existían órdenes de que no se le hiciese ningún daño. 

3-HISTORIA DEL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

La anécdota más conocida sobreArquímedes, matemático griego, cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo con Vitruvio, arquitecto de la antigua Roma, una nueva corona con forma de corona triunfal había sido fabricada paraHierón II, tirano gobernador de Siracusa, el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro puro o si un orfebre deshonesto le había agregado plata.Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su densidad.

Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la tina cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que la compresión del agua sería despreciable, corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir la masa de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la corona sería menor si otros metales más baratos y menos densos le hubieran sido añadidos. Entonces, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles, tan emocionado estaba por su descubrimiento para recordar vestirse, gritando "¡Eureka!" (en griego antiguo: "εὕρηκα" que significa "¡Lo he encontrado!)"

4-PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en la figuras:

1. -El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido.
2. -La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones.

5-MATERIALES

En este experimento para observar el principio de Arquímedes hemos utilizado estos materiales:
-Coca-Cola
-Coca-Cola Light
-Vaso de Precipitados
-800ml de agua

EXPERIMENTO

OBSERVACIÓN


Llenamos dos vasos de precipitados de agua con 800 ml cada uno.

                                                                                

                                                                         

Hemos observado en el experimento
que hemos realizado que al meter las dos Coca-Colas en distintos vasos de precipitados y llenos con la misma cantidad de agua hemos visto que la Coca-Cola Light flotaba cosa que la otra no flotaba y también hemos observado que el agua subía cuando las Coca-Colas estaban dentro.

HIPÓTESIS

Al sumergirse parcial o totalmente en un fluido, un objeto es sometido a una fuerza hacia arriba, o empuje. El empuje es igual al peso del fluido desplazado. Esta ley se denomina principio de Arquímedes, por el científico griego que la descubrió en el siglo III antes de nuestra era.




EXPERIMENTACIÓN

V.INICIAL	V.FINAL	V.BOTE	ALUMNOS	ERROR V.BOTE	ERROR V.FINAL
800 ML	920.50	120.50	ÁNGEL	0.041 %	0.005 %
800 ML	920.62	120.62	MARTA	0.041 %	0.005%

 

800 ML

920.60

120.60

ANDREA

0.041  %             0,005 %

Hemos comprobado que hemos hecho muy poco de error en las mediciones de cada uno.

CONCLUSIÓN

Este sencillo experimento nos pone frente al desarrollo del principio de Arquímedes, el cual señala: “Todo cuerpo sumergido en un fluido (líquido o gas), experimenta una fuerza (empuje) vertical y hacia arriba igual al peso del fluido desalojado” 

En pocas palabras, y aplicándo a nuestra experiencia, podemos afirmar que sobre un cuerpo actúan dos fuerzas: su peso y el empuje (que ya detallamos en el experimento). Si el peso del cuerpo es mayor que el empuje se hundirá, si el peso del agua es mayor el cuerpo va a flotar y si los pesos son equivalentes el cuerpo quedará entre las dos aguas. Además, el empuje de un cuerpo es condicionado por tres factores: la densidad del líquido, el volumen del cuerpo sumergido y la fuerza de gravedad.

V.INICIAL  

V.FINAL     

V.BOTE   

ALUMNOS

ERROR V.BOTE

ERROR V.FINAL

800 ML

920.50

120.50   

ÁNGEL

  0.041 %

   0.005 %

800 ML

920.62

120.62

MARTA   

  0.041 %

   0.005%

800 ML     

 920.60
      

120.60
   

ANDREA  

             0.041  %             0,005 %             





PBL 2 :4. CONCLUSIÓN

Los errores que hemos cometido son:

 PROBETA
-VE = 9,745 g
-EA = 0,1 g
-MEDICIÓN CORRECTA = 9,145+/- 0,1
-ER = 1,026 %

VASO PRECIPITADOS
-VE = 9,74 g
-EA = 0,73 g
-MEDICIÓN CORRECTA= 9,74 +/- 0,73
-ER = 7.49 %

PIPETA
-VE =10,03
-EA =0,13
-MEDICIÓN CORRECTA =10,03+/-0,13
-ER =1,30%

BURETA
-VE =10,91
-EA =0,005
-MEDICIÓN CORRECTA =10,91+/-0,005
-ER =0,04%


Como podéis observar, el Vaso de Precipitados es el aparato de medición menos preciso y la Bureta es el aparato mas preciso.

Gracias a este PBL realizado,hemos aprendido a medir líquidos con diferentes aparatos de medición como la pipeta, bureta, probeta y vaso de precipitados.También hemos observado que una simple gota puede cambiar la medición realizada.Hemos aprendido a usar la balanza de precisión

PBL 2: 3. EXPERIMENTACIÓN

PROBETA:

MEDICIÓN 1----- 9,645 g ANDREA
MEDICIÓN 2----- 9,845 g MARTA Y ÁNGEL

VASO PRECIPITADOS:

 MEDICIÓN 1----- 10,455 g MARTA Y ÁNGEL
 MEDICIÓN 2----- 9,010   g ANDREA

 PIPETA:

 MEDICIÓN 1----- 9,855 g ANDREA
 MEDICIÓN 2-----10, 150 g MARTA Y ÁNGEL

BURETA

MEDICIÓN 1----- 10,905  g ANDREA
MEDICIÓN 2----- 10, 895 g MARTA Y ÁNGEL

PBL 2: 2.HIPÓTESIS

Las hipótesis que hemos establecido son las siguientes:
- Dependiendo del aparato que utilicemos nos da una medición diferente, debido al error.
- Debemos observar el agua a ras del aparato para tener el menor error posible.
- Debemos hacer varias medicciones para ser mas precisos.
- Al no estar los diferentes aparatos secos, vamos a tener sacar todo el agua que quede, para no tener error.

PBL 2 : 1. OBSERVACIÓN

 En este PBL hemos podido observar distintos métodos para medir el agua para eso hemos utilizado distintos instrumentos como la bureta,la pipeta,la probeta y el vaso de precipitados.A continuación, pesarla en la balanza de precisión ,también hemos visto que a cada uno le daba una medida diferente pero parecidas y así hemos podido comprobar el error.

Materiales usados para este PBL

-Probeta
-Vaso de precipitados
-Bureta
-Cuentagotas
-Pipeta
-Vaso de Plástico 
-Embudo Simple

PBL 2 : VOLUMENES

1.- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

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.

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

PBL 1 :MEDICIONES

Con este primer PBL, hemos empezado midiendo con el micrómetro la cabeza del alfiler:

 Al principio nos costó un poco cogerle el tranquillo al micrómetro,pero al final lo conseguimos satisfechos.

Aquí, podemos comprobar los diferentes errores, el error relativo,el absoluto y la medida correcta.





A continuación
el cuerpo que lo medimos con el micrómetro también:
 






 Aquí podemos comprobrar que el error relativo es mayor que el anterior.




Lo tercero que hicimos fue medir la longuitud del alfiler con la regla:

















Por último medimos la punta del alfiler con el calibre:

Finalmente,con las mediciones tomadas anteriormente hemos transportado nuestro alfiler a papel milimetrado.

Nuestro Alfiler usado, en papel milimetrado

-Escala 10:1
-0.52 cm PUNTA
-2.3 cm LONGITUD 
-1.46 cm CUERPO








Como podéis comprobar este PBL nos a ayudado a conocer diferentes aparatos para medir como el micrómetro y el calibre esperamos utilizarlos nuevamente.

MATERIALES LABORATORIO

 CUENTAGOTAS:Consiste en un tubo con un estrechamiento en su parte inferior y en su extremo superior lleva acoplada una perilla de goma para succionar el líquido y verterlo posteriormente.
Se utilizan para añadir líquidos gota a gota. 

MATRAZ ERLENMEYEZ

SUELE UTILIZARSE PARA VALORACIONES, PARA CONTENER LÍQUIDOS Y PARA CUALQUIER TRABAJO EN GENERAL QUE NO NECESITE MUCHA PRECISIÓN.

AL IGUAL QUE TODOS LOS MATERIALES DE VIDRIO DEBE DE TENER UN INDICATIVO DE QUE PUEDE SER EXPUESTO A UNA LLAMA. CASI TODOS LOS ERLENMEYER LO SON Y TIENEN LA ETIQUETACIÓN PYREX.

VASO DE PRECIPITADOS: 
Es un recipiente cilíndrico con base plana, y en la parte superior un pico que facilita el vertido de líquidos.

BALANZAS DE PRECISIÓN:
 mecánica o estándar es la que pesa un  objeto por medio de un contrapeso en movimiento a lo largo de la escala marcada en un brazo alargado.

Actualmente han surgido las balanzas de precisión digitales  con gran éxito

Esto debido principalmente a su fácil lectura y manejo.

 

BURETA CON LLAVE  ESMERILADA:
Es un recipiente de forma alargada, graduadas, tubulares de diámetro interno uniforme , Su uso principal se da entre su uso

VIDRIO DE RELOJ:   
Es un vidrio redondo convexo que permite contener las sustancias para luego  pesarlas en la balanza. Se denomina vidrio de reloj ya que es muy similar a uno de ellos.

NUEZ DOBLE:
La finalidad que tiene la doble nuez es sujetar otras herramientas, como una argolla metálica o una pinza de laboratorio , la cual a su vez debe sujetarse en un soporte universal 

ESCOBILLA:
Es un utensilio diseñado para la limpieza del interior de los utensilios del laboratorio como tubos de ensayo.

 PROBETA:
Es un tubo de vidrio con base. Presentan graduación y se utilizan para medidas aproximadas de volúmenes.
Es un instrumento de vertido, y debe mantenerse en la posición de vaciado hasta dejar caer la gota que siempre queda adherida en el pico.

PINZAS: 
es una herramienta de acero inoxidable y su función es sostener y manipular capsulas de evaporación, crisoles y otros objetos. Se utiliza principalmente como medida de seguridad cuando estos son calentados.

PIPETA

 ES UN HERRAMIENTA VOLUMÉTRICA DE LABORATORIO QUE ADMITE MEDIR LA ALÍCUOTA DE LÍQUIDO CON BASTANTE EXACTITUD. SUELEN SER DE VIDRIO

 

AROS SOPORTE: 
se utilizan para sostener los artículos que son calentados. Las abrazaderas o anillos pueden ser utilizados de manera que los elementos se puedan colocar encima de la mesa de laboratorio para calentamiento mediante quemadores Bunsen u otros artículos.

PIPETERO: 
ES UN HERRAMIENTA VOLUMÉTRICA DE LABORATORIO QUE ADMITE MEDIR LA ALÍCUOTA DE LÍQUIDO CON BASTANTE EXACTITUD. SUELEN SER DE VIDRIO CONTIENE UNA VALVULA QUE PERMITE ABSORBER EL LIQUIDO

CRISOL: 
se utiliza para calentar pequeñas cantidades a temperaturas muy altas.


CÁPSULA DE PORCELANA:
La Capsula de Porcelana es un pequeño contenedor semiesférico con un pico en su costado. Este es utilizado para evaporar el exceso de solvente en una muestra. Las Capsulas de Porcelana existen en diferentes tamaños.

MECHERO BUNSEN :
es un instrumento utilizado en laboratorios científicos para calentar o esterilizar muestras o reactivos químicos.

ESPÁTULAS, VARILLAS DE VIDRIO:Se utiliza para coger pequeñas cantidades de productos sólidos.




PINZA DE BURETA:
 herramienta que sirve para sujetar los tubos de ensayos, mientras estos se calientan o cuando se trabaja directamente con ellos.

MATRAZ DE DESTILACIÓN
Es un frasco de cuello largo y cuerpo esférico. Está diseñado para el calentamiento uniforme de distintas sustancias, se produce con distintos grosores de vidrio para diferentes usos. Está hecho generalmente de vidrio o plástico especial.

BOMBONA DE GAS:
 Utensilio utilizado en los laboratorios para calentar

BARRA SOPORTE Y BASE:
Utensilio para sujetar o fijar matraces o tubos de ensayo para ser calentados

Su uso principal se da entre su uso volumetrico, debido a la necesidad de medir con precisión volúmenes de masa y de líquido

BURETA CON LLAVE DE ROSCA

REFRIGERADOR:
es un dispositivo empleado principalmente usado en laboratorios para enfriar sustancias

 MECHERO DE ALCOHOL:
 Se utiliza cuando no se necesita un gran poder calorífico. Poseen una mecha impregnada de alcohol, que es la que arde.

 REJILLA DE AMIANTO:
Se emplea cuando hay que calentar algún recipiente, con un mechero, y evitar el contacto directo con la llama
TRÍPODE:
Este es utilizado principalmente como una herramienta que sostiene la rejilla de asbesto.Con este material es posible la preparacion de montajes para calentar, utilizando como complementos ...

EMBUDO DE DECANTACION CON LLAVE ESMERILADA

MORTERO: 
tiene como finalidad machacar o triturar sustancias solidas. 

VARILLA DE VIDRIO: 
CONSISTE EN UNA VARILLA REGULARMENTE DE VIDRIO QUE SIRVE PARA MEZCLAR O REVOLVER POR MEDIO DE LA AGITACIÓN DE ALGUNAS SUSTANCIAS.

CRISTALIZADOR: 
Es un recipiente cilíndrico de pequeña altura y gran base. Se emplea fundamentalmente para cristalizar sustancias por evaporación del disolvente.
Pueden encontrarse de distintas capacidades y tamaños.

TUBOS DE ENSAYO SOBRE GRADILLA: 
Es un recipiente de forma cilíndrica y fondo redondo. Se utilizan para realizar ensayos o pruebas cualitativas de reacciones con pequeñas cantidades.Una gradilla es un utensilio utilizado para dar soporte a los tubos de ensayos o tubos de muestras.

SUS FUNCIONES SON PRINCIPALMENTE FILTRAR SUSPENSIONES Y MEZCLAS DONDE EL FILTRO Y EL LIQUIDO LO ATRAVIESA Y LLEGA HASTA UN MATRAZ COLOCADO PREVIAMENTE

EMBUDO SIMPLE:
Instrumento para trasvasar líquidos a recipientes de boca estrecha sin derramarlos en los laboratorios suele ser de vidrio

FRASCOS DE REACTIVOS

Su uso más extendido es para diversos tipos de líquido, y como contenedor de sustancias en polvo, pastillas, cápsulas, etc