domingo, 8 de mayo de 2016

Actividades prácticas del proyecto de fuerzas

Centro de Masas

DefiniciónEn todo cuerpo o sistema existe un punto, llamado centro de masas que se mueve como si en él estuviera concentrada toda la masa del cuerpo o sistema y las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo se aplicaran exclusivamente sobre dicho punto.

En la primera experiencia nos decían: " Toma una lata vacía de un refresco, échale un poco de agua e intenta dejarla inclinada en equilibrio" . Esto se realizaba echando la cantidad necesaria de agua y para que se mantenga en equilibrio la vertical tiene que caer sobre el centro de masas.



Para determinar el centro de gravedad, sujetamos el cuerpo por uno de sus extremos y de ese punto suspendimos un hilo con un peso, una plomada. Trazamos una línea sobre la chapa por donde va el hilo. Repetimos  la operación sujetando el cuerpo por otro de sus extremos y el punto donde se cruzaban  las dos líneas era el centro de gravedad.

Ley de Hooke y Equilibrio

Definición de Equilibrio: Un cuerpo permanece en equilibrio si la vertical que pasa por el centro de masas cae en la base de sustentación. Un cuerpo siempre encuentra su estabilidad en la posición de mínima energía de su centro de masas.
Hay 3 tipos de Equilibrios:
  • Equilibrio estable: cuando los momentos o fuerzas que surgen de un pequeño desplazamiento del cuerpo, obligan a éste a recuperar su posición de equilibrio.
  • Equilibrio inestable : las fuerzas o momentos que surgen de un pequeño desplazamiento del cuerpo, le obligan a separarse de su posición original.
  • Equilibrio indiferente: un sistema se perturba ligeramente respecto a su posición de equilibrio, éste es estable si el sistema vuelve a su posición original, inestable si se aleja del equilibrio, e indiferente si no hay momentos o fuerzas que le desplacen en alguna dirección.
La experiencia que teníamos que colgar de un muelle  un vaso con diferente peso:
1 bola
 2 bolas

3 bolas

                                                                      4 bolas


5 bolas






Masa (kg)
Al = l - lo
P= m . g
K = F / Al
1 bola
0,0204 kg
4,5 cm
1,99 N
0,44
2 bolas
0,04 kg
4 cm
0,392 N
0,098
3 bolas
0,06 kg
4 cm
0,588 N
0,147
4 bolas
0,081 kg
4 cm
0,793 N
0,198
5 bolas
0,103 kg
5 cm
1,009 N
0,228


Fuerzas en los gases ideales (Líquidos)

                                                   P . V / T = cte

En este apartado hemos realizado 4 experiencias

1ª Experiencia: vamos a trabajar las fuerzas que hay en los gases y estudiaremos el aire, aunque al introducir unas gotas de agua estudiaremos el aire + vapor de agua. En este caso la Presión es constante.
  • Los materiales que usamos fueron --> Soporte, tubo de ensayo, globo y mechero de alcohol.
  • Echamos unas gotas de agua en el tubo y tapamos la abertura con el globo y calentamos el tubo con el mechero de alcohol. Al hacer esto observamos que el volumen del globo aumentaba y al enfriarlo la temperatura descendía por lo que el volumen también.
  • ¿Por qué sucede? Porque al aumentar la temperatura, la presión del aire de la probeta aumenta, e intenta salir al exterior y se infla el globo.

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2ª Experiencia:  vamos a cambiar la variable constante. Ahora estudiaremos el volumen constante.

  • materiales: Soporte, tubo de ensayo, tapón, mechero de alcohol.
  • Echamos un poco de agua en el tubo y lo cerramos con un tapón sin que estuviera ni muy fuerte ni muy flojo. Después calentamos el tubo con el mechero de alcohol. Al aumentar la Temperatura ha aumentado la presión y el tapón ha salido disparado también debido al rozamiento que tenía con el tubo.
  • ¿Por qué sucede? Porque al aumentar la temperatura, al igual que con el globo, la presión aumenta. Al haber una presión tan grande dentro de la probeta y el querer salir, empuja al tapón. Tarda en salir, lo que tarde en vencer el rozamiento de las paredes del tubo de ensayo.

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3ª Experiencia:  Aquí también trabajamos con el volumen constante
  • Materiales: lata de refresco, pinzas, cuenco, agua, mechero de alcohol.
  • Introducimos un poco de agua en la lata y lo calentamos con el mechero de alcohol. Una vez que estaba caliente (lo sabíamos porque empezaba a salir el vapor de agua), lo introducimos en el cuenco lleno de agua
  • La primera  vez lo volcamos despacio. ¿Qué pasó? Todo el agua que había en el cuenco fue absorbido por la lata. ¿Por qué sucede? Porque el volumen es constante, y al enfriarse la presión disminuye y la presión de fuera es mayor que la de dentro.
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  • La segunda vez lo introducimos de manera más rápida y brusca. Sucede porque el cambio de temperatura y presión es más brusco y hace que las paredes se aplasten. Y la variable constante ahora sería la presión, no el volumen.

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4ª Experiencia: vamos a estudiar la variable volumen constante

  • Materiales: matraz de boca ancha, globo pequeño con agua, mechero de alcohol.
  • Esta experiencia fue realizada por Teodoro y los demás observamos. Lo que hizo fue echar un poco de agua al matraz, colocar el globo sobre la boca del matraz y lo calentó. Cuando se enfrió observamos que el globo se metió hacia dentro.
  • ¿Por qué sucede? Porque al disminuir la temperatura disminuye la presión. En ese momento la presión de fuera es mayor que la de dentro del matraz , y por lo tanto la presión de fuera empujará al globo hacia dentro. Se puede dar el caso de que el globo no termine de entrar, y esto es porque esa fuerza no es tan grande como para vencer el rozamiento.
  • ¿Por qué sale el globo cuando soplamos? Porque la presión de dentro aumenta y es mayor que la de fuera por lo que empuja el globo hacia fuera. Aquí el volumen y la temperatura es constante.




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jueves, 31 de marzo de 2016

Reacciones Químicas

INTRODUCCIÓN

Se ha solicitado que los alumnos de 4º de la ESO preparen varias reacciones químicas que pudieran ser de interés. Hemos realizado 5 reacciones químicas.
A continuación vamos a decir en que consiste:


EXPERIMENTACIÓN

Comprobación de la presencia de Cloro

Hemos unido la Plata (Ag) con el Cloro (Cl) para dar cloruro de plata --> AgCl

Hemos comprobado que es blanco y sólido. Hemos detectado la presencia de Cloro.


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Reacción química de precipitación y aumento de la solubilidad con la temperatura


 Hemos unido Yodo (I) con el Plomo (Pb) para dar lugar a Yoduro de Plomo --> (PbI2)
Este es Amarillo y sólido  y es una reacción de precipitación para lo que usamos Yoduro potásico  y nitrato de plomo.
Esto da un efecto llamado LLUVIA DE ORO. Esto es debido a que:

El Yoduro de plomo (II) es un compuesto mucho mas soluble en caliente que en frío. Hemos calentado el recipiente, y este se ha disuelto. Al enfriarse de nuevo se ha formado el precipitado en forma de escamas brillantes; y esta es la denominada "lluvia de oro" citada anteriormente.


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Comprobación de la presencia de Almidón


En la tercera reacción hemos usado lugol y lo hemos juntamos con almidón. --> El resultado de esta mezcla es que el yodo queda dentro del almidón en forma de hélice.
Tiene un color oscuro.
Para dejar escapar el yodo de la hélice, hemos calentado la reacción --> El resultado es transparente.


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Neutralización


En clase hemos aprendido que -->      Un ácido + Una base = Sal + H20 y es neutro
                                                          Y que " un ácido es lo contrario a una base"

Para nuestra neutralización hemos utilizado una base de NaOH (Hidróxido de Sodio) de una concentración a 30 g/l con un color rosa fucsia o violeta, que veremos más abajo en la tabla que sacamos con el papel tornasol y el ácido escogido ha sido H2SO4. Ambos son muy fuertes, tanto el ácido como la base.
Lo que queríamos hacer era que la reacción fuera neutra = 7 PH ( H2O )



Papel tornasol
Rojo de Metilo
Fenoftaleína
Base NaOH
Violeta
Naranja
Morado
Ácido H2SO4
Rojo
Rojo
Blanco


                                                               
                       

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Esta imagen está tomada cuando neutralizamos la reacción y vimos con el papel tornasol que efectivamente estaba bien neutralizado según la escala PH.

Saponificación

Aquí hemos conseguido hacer jabón que el profesor nos ha explicado que, el jabón es una mezcla de sales ácidas grasas de cadenas largas. Si se hace con aceite de oliva, es jabón de Castilla. Se le puede agregar alcohol para hacerlo transparente o perfumes o colorantes.
Nosotros hemos hecho una pequeña cantidad y para ello hemos mezclado Aceite + Hidróxido Sódico + H2O.
Hemos necesitado:

  • Un vaso de precipitados












  • Cuchara o palo de madera
  • Pesamos en un vaso de 25 mL de H2O.
  • En otro vaso 25 mL de Aceite


  • 4 gramos de sosa caústica o Hidróxido de Sodio


Hemos hecho la mezcla y estuvimos el resto de la clase removiéndolo. Después de unas semanas este fue el resultado, aunque no fue el óptimo; necesitaba unos días más.



CONCLUSIÓN

Hemos realizado correctamente las reacciones químicas que nos habían propuesto en este proyecto.

EXPERIENCIA DE COSECHA PROPIA

Nosotros hemos elegido realizar un experimento en el que obteníamos y producíamos  CO2. Esto lo conseguimos así:
Teodoro nos explicó que Vinagre + bicarbonato = CO2.
Lo que hicimos fue llenar un cuenco con H2O y llenamos una probeta también de agua hasta arriba y lo introducimos dentro del cuenco sin que saliera agua. Por la probeta metimos un tubo que estaba conectado con otra probeta en la que realizamos la reacción de vinagre con bicarbonato.


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 Al reaccionar el CO2 se introduce poco a poco en la probeta dentro del cuenco. Después cerramos la probeta con CO2 y comprobamos si había funcionado. Lo comprobamos apagando las velas. Si pasábamos un vaso con aire no se apagaban, pero sin embargo la probeta con CO2 las apagaba.


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sábado, 5 de marzo de 2016

Separación de mezclas y disoluciones

Separación de mezclas

Observación

Introducción

Nuestro 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.
  • La cuarta ha sido cancelada
  • La quinta 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.

Materiales

Para realizar esta serie de pruebas hemos utilizado los siguientes materiales:

 Alcohol
 Acetona












Agua


Báscula

Embudo de decantación
     


       Imán

Papel de filtro


Probeta



Vaso de plático













Hipótesis

Lo que queremos demostrar es que valemos para hacer este trabajo y separar las disoluciones que nos han presentado.

Experimentación

La primera experiencia consistía en la separación magnética: proceso utilizado para concentrar minerales que poseen diferencias en su susceptibilidad magnética, es decir, que responden en forma diferente ante la aplicación de un campo magnético.
Para hacer este experimento hemos cogido un vaso de plástico y en la báscula hemos pesado 5 g de Sal y luego hemos recibido los 5 g de hierro por parte del profesor.
Una vez teníamos la mezcla hemos cogido un imán y hemos ido separando la mezcla hasta que nos han quedado separados los dos componentes.



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La segunda prueba era separación por filtración: técnica utilizada para separar un liquido de un sólido insoluble.
Aquí hemos usado un vaso de plástico para pesar 1 gramo de sulfato de cobre ( II ) y los 5 gramos de arena  y con una probeta 10 cc de agua. Después fabricamos un filtro con papel que nos enseñó en profesor y separamos los componentes.





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La tercera experiencia fue por decantación: que utiliza para separar dos líquidos no miscibles, y con diferentes densidades, que es en lo que nos basamos para usar esta técnica.
Hemos tenido que medir con una probeta 20cc de agua y 20 cc de aceite. Después gracias a un embudo de decantación y poniendo un vaso de plástico al final para recoger el agua (que es el que menos densidad tenía, por lo que estaba abajo del aceite) y conseguimos separar las dos.







La última prueba fue por el método de la cromatografía: Se utiliza para separar los componentes de una mezcla que presentan diferente difusión.
Lo primero que hicimos fue poner en una tira de papel de filtro un punto de rotulador negro y sumergirlo en acetona, agua y alcohol. Y esperamos a que se separa en los diferentes colores que lo formaban.








Conclusión

La conclusión que hemos sacado ha sido que si que podemos ser capaces de separar correctamente las mezclas por los métodos propuestos y que podríamos ser válidos para este trabajo.