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Laboratorio sobre las propiedades de la materia

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Maria Clara Castro Ospina

on 4 April 2014

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Transcript of Laboratorio sobre las propiedades de la materia

Experimentos
Conclusiones
Este laboratorio nos ayudó a complementar y comprender por medio de la práctica lo estudiado anteriormente de las propiedades de la materia.
Por medio de este laboratorio aprendimos que con instrumentos y alimentos básicos del hogar podemos determinar y visualizar las propiedades de la materia.
El experimento de la peinilla nos da un ejemplo visual de la electricidad estática y nos permite entender cómo las cargas determinan la existencia o no de la electricidad mencionada anteriormente.
El experimento del huevo flotante nos demostró que la sal afecta mucho la densidad del agua y responde a la inquietud de por qué los objetos flotan mas fácil en agua salada.
Los laboratorios ayudan, explican y reúnen lo visto en el año. A la vez que nos ponen a analizar más a fondo las cosas que nos rodean y aumentar nuestra creatividad y trabajo en equipo.
Introducción
General:
Experimento del huevo flotante
El peine que no se moja
Marco teórico
Laboratorio a cerca de las propiedades de la materia
Demostrar mediante experimentos caseros las propiedades de la materia
y saber cómo identificarlas en situaciones de la vida cotidiana, para que con estos ejemplos tengamos una mejor comprensión del tema en términos prácticos.
Específicos:
Comprender qué sustancias que utilizamos en nuestra vida cotidiana podrían servir para alterar las propiedades de la materia. Por ejemplo: La sal afecta la densidad del agua.
Identificar cuáles son las propiedades específicas y eléctricas de la materia.
Demostrar por medio de la práctica los conocimientos adquiridos.
Estos experimentos fueron realizados por un grupo de alumnas de 10JT del Colegio Gimnasio Los Pinares con la intensión de explicar y analizar de una manera práctica los conocimientos adquiridos a cerca de la teoría de la materia.
Este laboratorio se dividió en 2 experimentos:
El primero consistió en tomar 2 huevos e introducir cada uno en un vaso con agua. A uno de los huevos no se le agregó nada y al otro le añadimos una cucharada de sal y notamos que el huevo que tenía la sal empezó a flotar en el agua mientras que el otro se fue directamente al fondo del vaso.
En el segundo experimento utilizamos un peine y lo frotamos con el cabello para proporcionarle a la peinilla energía estática. Luego de esto abrimos el grifo del agua y pusimos la peinilla para que se “mojara” pero ocurrió todo lo contrario: el chorro de agua se desvió un poco y la peinilla no se mojó.
Con estos experimento buscamos obtener ejemplos gráficos de las propiedades de la mateia
Esperamos que este trabajo sea de su agrado.

Objetivos
Qué es la materia
Todo lo que tiene masa y volumen.
La materia se puede clasificar en 4 tipos:
Sólidos:
Es el cuerpo que presenta forma propia y es muy difícil de dividir ya que sus moléculas están muy juntas.
Líquidos:
Es un estado de la materia en el que se adquiere la forma del
reci
piente que lo contenga ya que sus moléculas están más separadas que las de un sólido pero más juntas que las de un gas.
Gaseoso:
Estado de la materia en el que sus moléculas están muy separadas y por lo tanto no existe interacción entre ellas.

Plasma:
Materia gaseosa fuertemente ionizada, con igual número de cargas libres positivas y negativas. Es el estado de la materia más abundante en el universo.
Propiedades
Generales:
Las que están en cada cuerpo, comunes a toda clase de materia, sin excepciones.
Específicas:
Son las que permiten identificar las clases de sustancias.
Es la cantidad de materia contenida en un volumen cualquiera
El lugar que ocupa un cuerpo en el espacio.
Gravedad que ejerce la tierra sobre los cuerpos.
Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
Cuando la materia presenta poros o espacios vacíos.
Es una propiedad por la que todos los cuerpos tienden a mantenerse en su estado de reposo o movimiento.
Dice que 2 cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio simultáneamente.
Es la capacidad que tiene un cuerpo de cambiar su posición como consecuencia de su interacción con otros.
Es el proceso por el que una sustancia sólida al calentarse se convierte en líquido.
Es una propiedad que poseen algunos materiales o cuerpos por la que recuperan la forma cuando cesa la acción de la fuerza que los afectaba.
La ebullición comienza cuando al calentar un líquido aparecen burbujas de gas en toda su masa. Esto ocurre a una temperatura distinta para cada sustancia.
Es la propiedad de ciertos materiales para soportar grandes esfuerzos
Es el aspecto que ofrece la superficie de un mineral al reflejar la luz
Es la oposición que presentan los materiales a ser rayados
Mide la capacidad de conducción de calor
Capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí.
Es la propiedad que presentan algunos materiales, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse ostensiblemente sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material.
Masa
Volumen
Peso
Divisibilidad
Porosidad
Inercia
Impenetrabilidad
Movilidad
Punto de
f
u
s
i
ó
n
E
L
A
S
T
I
C
I
D
A
D
Punto de ebullición
Resistencia
Brillo
Dureza
Conductividad térmica
Conductividad eléctrica
Ductilidad
Video
Materiales
2 vasos o recipientes
con agua
2 huevos
Sal
Procedimiento
A cada uno de los vasos con agua le introdujimos un huevo, posteriormente a uno de los vasos le agregamos varias cucharaditas de sal y al otro no le añadimos nada.
Rápidamente observamos que el huevo que estaba en el vaso con agua y sal empezó a flotar mientras que el otro huevo se fue al fondo del vaso.
Diagrama del montaje
A los 2 vasos les agregamos bastante agua
Luego a uno de los vasos le añadimos 3 cucharadas de sal
Observamos como el huevo va subiendo lentamente en el vaso que contiene la sal.
A cada uno de los vasos de vidrio les pusimos un huevo.
Preguntas conceptuales
¿Por qué la sal afecta la densidad del agua
¿Qué fuerzas hacen que los objetos floten o no en el agua
¿Qué ocurre cuando sobre-saturamos el agua
¿Qué otros factores, a parte de la sal, cambian la densidad del agua
¿Qué propiedades contiene el agua salada que permiten que los objetos floten con mayor facilidad
Materiales
Procedimiento
Preguntas conceptuales
Como la densidad de la sal es distinta a la del agua, es lógico que la densidad de la solución cambie con respecto a las densidades originales del agua y de la sal, pues la sal proporciona mayor masa a la densidad total del agua.
Cuando un cuerpo está sumergido en agua, actúan sobre éste 2 fuerzas: su peso (que lo lleva hacia abajo) y el empuje (que lo lleva hacia la superficie).
Hay 3 factores que afectan el hecho de que un cuerpo flote cuando está sumergido en agua:
Peso mayor al empuje:
El cuerpo se hunde.
Peso igual al empuje:
El cuerpo ni se hunde ni emerge.
Peso menor al empuje
: El cuerpo flota
Los objetos flotan en agua salada precisamente por eso: su salinidad.
En promedio, el agua salada es un 3% más densa que el agua dulce, lo que hace que, sobre los objetos, se de un mayor empuje y es por esto que es más fácil flotar en agua salada.
El contenido de sales disuelto afecta a la densidad del agua de mar. Así pues, en el Mar
Muerto, la salinidad promedio es aproximadamente ocho veces mayor que en cualquier
otro océano. Tan elevada salinidad impide a un ser humano hundirse en sus aguas de forma natural,
pudiendo flotar sin ningún esfuerzo. Hundirse en estas aguas es imposible.


DATO CURIOSO
La temperatura es otro aspecto que modifica la densidad del agua. Cuando congelamos el agua, ésta se vuele menos densa porque sus moléculas se cristalizan (por esto el hielo flota en un vaso de agua); y cuando la hierves, el agua también se hace menos densa porque se vuelve gas y sus moléculas se separan tanto que hacen que se vuelva menos pesada que el aire.
En nuestro experimento vimos que con unas pocas cucharadas de sal, el huevo flotaba pero no se elevaba hacia la superficie del vaso, cosa que hubiera ocurrido si hubiéramos sobre-saturado el agua.
Es sencillo, a mayor cantidad de sal, mayor fuerza de empuje actúa sobre el huevo.
Una peinilla
Un chorro pequeño de agua
Comenzamos por tomar el peine y frotarlo con nuestro cabello por unos 30 segundos para así proporcionarle electricidad estática. Luego procedimos a abrir la canilla dejando correr un chorro muy pequeño de agua. Posteriormente acercamos la peinilla al agua para intentar que se mojara pero el chorro se "desvió" de su camino, alejándose de la peinilla.
Por esto pudimos notar que la electricidad estática "repele" el agua.
Sobre tu cabello empieza a frotar la peinilla por bastante tiempo
Luego abrir la canilla dejando correr un chorro de agua muy delgado.
Después de ésto, procedemos a acercar la peinilla al chorrito de agua y observar que el peine no se moja ya que el agua se desvía de su recorrido.
Diagrama del montaje
¿Qué genera que la electricidad estática del peine repele al agua
Al frotar el peine con el pelo, el primero adquiere electricidad estática. El agua no tiene cargas pero al acercarse al peine, éste le da una carga complementaria y los electrones del agua se moverán. Cuando el peine, que está cargado negativamente, se acerca al agua, repele los electrones, así que el lado del agua mas cercano al peine va a quedar cargado solo positivamente. La atracción entre estas cargas positivas del agua, con las negativas del peine, hace que en el de agua se de una fuerza que dobla el chorro y no permite que la peinila se moje.
¿Por qué el cabello le proporciona electricidad estática a la peinilla
Existe un fenómeno llamado "Efecto de punta". Éste dice que un cuerpo que termina en punta tiene muy poca superficie y por lo tanto, cuando lo frotas con el cabello, las cargas eléctricas libres del peine se desplazan y se amontonan en sus puntas por lo que en éstas va a haber una concentración de cargas.
Otro factor es que cuando frotas dos cuerpos entre si, generas energía, esta pasa por un cuerpo,en este caso el cabello y busca una forma de salir; el cabello es la fibra mas pequeña del cuerpo y es una excelente salida para transmitírselo a la peinilla.
¿Por qué la electricidad estática solo repele un chorrito pequeño de agua?
Como lo dijimos anteriormente, el agua es eléctricamente neutra y cuando acercamos la peinilla, generamos una inducción electrostática que hace que sus cargas se reordenen. Como consecuencia, las zonas del chorrito más próximas al peine se quedan parcialmente cargadas y son atraídas por éste.
¿Qué otros elementos, aparte de la peinilla, se pueden usar para "conducir" o "retener" electricidad estática
Existen otros materiales como los lapiceros, la lana, los globos que utilizamos para decorar fiestas de cumpleaños, una regla de plástico o incluso una pelota de playa.
Con objetos de uso cotidiano es bastante fácil obtener buenas electrizaciones por rozamiento y buenas atracciones por inducción. Así por ejemplo, los objetos de PVC son buenos materiales para atraer papeles, bolsas de plásticos (polietileno), hojas de papel metálico, bolitas de corcho blanco (poliestireno), pelotas de ping-pong atadas a cordeles, nuestro propio cabello, etc.
A parte del agua, ¿qué otros elementos se repelen con electricidad estática
Sabemos que el globo es un buen conductor de electricidad estática, pero cuando frotamos 2 globos uno con otro e intentamos unirlos, se apartan. Esto pasa porque los 2 globos tienen carga negativa. Como las cargas iguales (positivas o negativas) se repelen, las dos cargas negativas de los globos los "empujan" uno lejos del otro.
Lo anterior se aplica en cualquier caso, si los 2 objetos son buenos conductores de electricidad estática pero tienen cargas iguales, se repelerán.
Cibergrafía...
THE FREE DICTIONARY. Significado de sólido [20 octubre de 2013]. http://es.thefreedictionary.com/s%C3%B3lido
EL BLOG DE ALVNE. ¿Qué es la materia? [20 octubre 2013]. http://alvne.wordpress.com/2007/09/02/que-es-la-materia/
GOOGLE SITES. Experimentos con materiales cotidianos [20 octubre 2013]. https://sites.google.com/site/experimentossencillos/materia/densidad
OJO CIENTÍFICO. Experimentos científicos caseros [20 octubre de 2013]. http://www.ojocientifico.com/2010/11/21/experimentos-cientificos-caseros
FULL QUÍMICA. Propiedades de la materia [22 octubre de 2013]. http://www.fullquimica.com/2010/09/propiedades-de-la-materia.html
CIENCIAS NATURALES. Propiedades específicas de la materia [22 octubre de 2013]. http://estudiacienciasnat.blogspot.com/2009/06/propiedades-especificas-de-la-materia.html
PROFESOR EN LÍNEA. Fuerza de empuje y principio de Arquímedes [23 octubre de 2013]. http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ArquimedesEmpuje.htm
RECURSOS TIC. El agua, una sustancia extraordinaria [23 octubre de 2013]. http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/el_agua/agua3.pdf
JUNTA DE ANDALUCÍA. 100 experimentos sencillos de física y química [23 octubre de 2013]. http://www.juntadeandalucia.es/averroes/centros-tic/23200041/helvia/sitio/upload/LIBRO_Experimentos_sencillos_de_fisica_y_quimica.pdf
EXPERIENCIAS DE CIENCIAS EN EL IES LA COMA. 7 experiencias sobre electricidad estática [23 octubre de 2013]. http://cienciaslacoma.blogspot.com/2011/04/electricidad-estatica.html
WIKI HOW. Cómo doblar un chorro de agua con electricidad estática [23 octubre de 2013]. http://es.wikihow.com/doblar-un-chorro-de-agua-con-electricidad-est%C3%A1tica
Por:
Maria Clara Castro Ospina #3
Daniela Garcés Atehortúa #5
Laura Mejía Vásquez #8
Juliana Soto Baena #13

VIDEO CON LOS EXPERIMENTOS
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