martes, 13 de marzo de 2018

Martes 13/03/18:Principio de Arquímedes.

El vídeo de hoy es un vídeo de carácter más bien didáctico, sobre el tema que hemos tratado los últimos días: la materia. No obstante, por su dificultad, se trata de un vídeo más enfocado a Educación Primaria que a Infantil.


Se realiza una distinción entre las propiedades generales de la materia (la masa y el volumen) y las propiedades específicas, que nos permiten distinguir unas sustancias de otras y que serían el color, el sabor, la dureza, la elasticidad, la temperatura y la densidad. El punto débil del vídeo o la crítica que le hacemos es que dentro de estas características específicas se mezclan magnitudes y no magnitudes. Una magnitud es todo aquello que se puede medir, siendo esa medida reproducible e igual para todos (universal). Por lo que NO serían magnitudes propiedades como el color, el sabor, la belleza o la textura. 

Por su parte, el volumen y la densidad son magnitudes derivadas, derivan de otras. En primer lugar, el volumen es, como vimos en la clase anterior, el resultado de multiplicar el ancho de un objeto por el alto y por el largo, mientras que la densidad es la masa dividida por el volumen, por lo que siempre será la misma dependiendo del material. Es decir, cada sustancia tiene una densidad distinta a otras sustancias, pero igual para cualquier porción de esa sustancia. Por ejemplo, la densidad del agua es de un gramo por centímetro cúbico.

En cuanto a  la elasticidad, es la resistencia que ofrece un objeto a ser roto. Por ejemplo, ponemos una cuerda, vamos colgando de ella pesos de 1kg y cuando llego a 12kg se rompe. Diríamos que esa cuerda tiene una constancia de elasticidad de 12 kg. 

Por último, la dureza es la resistencia a ser rayado. El material más duro es el diamante, porque solo puede ser rayado por otro diamante. 

Acabamos la clase viendo el principio de Arquímedes. Todo comienza con una interesante historia que involucra a Arquímedes, un rey y una corona de oro:


El rey Hierón solicitó que se le fabricara una corona de oro puro y para demostrar que no había sido estafado, pidió a Arquímedes que le indicara si la corona era completamente de oro o tenia alguna aleación con otro metal. 
Como en ese tiempo aún no se conocía cómo calcular el volumen de los objetos con formas irregulares, Arquímedes se tuvo que idear un método para obedecer al mandato del rey. Entonces ideó un importante descubrimiento a través del cual se podría calcular el volumen de sólidos irregulares. Consistía en colocar el objeto dentro del agua y observar la subida del nivel: 

                   

Esta diferencia de nivel determinaría el volumen de la piedra. En este caso, sería 0,7 litros la diferencia entre ambos volúmenes. Como la piedra no absorbe agua, el espacio que ocupa hace que se desplace el agua hacia arriba y, de esta manera, sería posible determinar su volumen. 

De esta forma, Arquímedes hallaría el volumen de la corona. Como también podía conocer su masa, Arquímedes lograría hallar la densidad del material que se empleó para fabricar la corona. Si dicha densidad era menor que la del oro, esto indicaba que se había agregado algún otro material menos denso que el oro y de menor calidad.Y así demostró Arquímedes ante el Rey Hierón que el orfebre le había pretendido engañar con esa supuesta corona de oro puro. 

Por último, vista la historia de Arquímedes y su método para conocer el volumen de sólidos irregulares, Juanfra nos planteó la siguiente pregunta: ¿Qué pesa más un kg de plomo o un kg de paja?
Obviamente, la masa, esto es, la cantidad de materia, es la misma: 1kg para ambos. Pero el peso, que ya hemos comentado varias veces que es una fuerza y que depende de la gravedad, no sería exactamente el mismo. Esto se debe al principio de Arquímedes, que viene a decir que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado. La paja, al ocupar más, desaloja más fluido, por lo que experimenta un empuje hacia arriba mayor. Conclusión: a efectos reales, la paja pesa un pelín menos. ¿A que no lo sabíais?


En el siguiente post, responderé a la cuestión de si el volumen de un objeto es siempre el mismo o puede variar. ¿Qué pensáis vosotros? Os daré un adelanto de lo que pensé yo cuando Juanfra lanzó la cuestión... yo pensé en una barra de metal que al calentarla se dilataría y aumentaría su volumen, ¿estaré en lo cierto?

Y como ya son muchos días escribiendo y no me conocéis, os dejo una foto con mis compis de clase, para que veáis lo bien que nos lo pasamos. Un saludo a todos, nos seguimos leyendo¡ :-)




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