¿Flota o se hunde? Método científico
- Observación.
- Formulación de hipótesis.
- Experimentación y toma de datos.
- Extracción de conclusiones.
- observa,
- piensa por qué ocurre lo que ocurre,
- experimenta para comprobar que lo que piensas es correcto o no
- y finalmente plantea una solución general al problema.
Procedimiento:
Llena un vaso grande de agua, hasta 3/4 del vaso aproximadamente.
- Introduce en el vaso un huevo fresco de gallina.
- Observa lo que ocurre: ¿flota o se hunde? ¿sube el nivel el agua? ¿cuánto?
- Saca el huevo y añade al agua 1 cucharadas pequeñas de sal. Remueve con cuidado, hasta que se disuelva la sal.
- Vuelve a colocar el huevo en el agua. Observa lo que ocurre y toma nota.
- Repite estos dos últimos pasos añadiendo cada vez una cucharada MÁS de sal.
- Piensa por qué ocurre. Anota tu suposición
- ¿Qué sustancia es más soluble en agua, la sal de cocina o el azúcar? ¿Ya lo has pensado? Anota tu nueva hipótesis.
- Después experimenta y comprueba tu hipótesis.
- Finalmente dime cuál es más soluble.
Redacta un informe breve de 15 o 20 líneas que explique lo que
ocurre y por qué. Si quieres puedes buscar en la red datos de solubilidad de sal y de azúcar....
Marie y Pierre Curie, patentes y salud
Hoy lo dedicaremos al amor entre dos científicos que representan un modelo a seguir tanto en el aspecto personal como en el académico. Me refiero a Marie Skłodowska y Pierre Curie, una pareja que no solo hizo contribuciones inmensas a la ciencia con sus investigaciones, sino que vivieron una vida desinteresada y humilde sin dejarse afectar por el monstruo de la fama.
Maríe, natural de Polonia, fue a estudiar Física y Química a Francia ya que en su país no le permitían estudiar a las mujeres. Allí conoció a un profesor de física llamado Pierre Currie y comenzaron a colaborar juntos en investigaciones. Pierre descubrió en Marie a la mujer que complementaría su vida y sería su compañera inseparable por 11 años. Su hija, Eve, nos describe su luna de miel en su biografía:
Pierre y Marie pasaron los primeros días de su vida de casados paseando por el campo en bicicletas compradas con dinero que habían recibido como regalo de bodas. Comían frugalmente y se contentaban con un régimen de pan, fruta y queso; paraban al ocaso en posadas desconocidas, y por el reducido precio de varios millares de golpes de pedal y unos pocos francos para pagar el alojamiento en los pueblos, disfrutaron de una larga luna de miel.
En el 1902 después de años de intenso trabajo lograron probar la existencia de un nuevo elemento químico: el radio. Muy pronto se empezaron a identificar las aplicaciones del radio para el tratamiento del cáncer y otros investigadores le solicitan información a los Curie para poder realizar sus investigaciones en torno a este elemento. Los Curie se presentan ante el siguiente dilema:
– Tenemos dos caminos – le dijo Pierre -, o bien describir los resultados de nuestra investigación, sin reserva alguna, incluyendo el proceso de la purificación…
Marie hizo mecánicamente un gesto de aprobación y murmuró:
– Sí, desde luego.
– O bien podríamos considerarnos propietarios e «inventores» del radio, patentar la técnica del tratamiento de la pecblenda y asegurar- nos los derechos de la fabricación del radio en todo el mundo.
Marie reflexionó unos segundos: –Es imposible– dijo luego -. Sería contrario al espíritu científico.
Pierre sonrió con satisfacción. Marie continuó: –Los físicos siempre publican el resultado completo de sus investigaciones. Si nuestro descubrimiento tiene posibilidades comerciales, será una circunstancia de la cual no debemos sacar partido. Además, el radio se va a emplear para combatir una enfermedad. Sería imposible aprovecharnos de eso…
– Esta misma noche escribiré a los ingenieros norteamericanos para darles toda la información que nos piden.
Un cuarto de hora después, Pierre y Marie rodaban sobre sus bicicletas hacia el bosque. Acababan de escoger para siempre entre la fortuna y la pobreza. Al caer la tarde regresaban exhaustos, con los brazos cargados de hojas y flores silvestres.
Ese es el espíritu que necesitamos en todos los campos del saber: esa actitud de compartir y contribuir sin preocuparnos por los dichosas patentes o los «derechos de autor». Eso es amor hacia la humanidad en su expresión más pura. La vida de esta pareja de científicos es un ejemplo de la grandeza y el poder del espíritu humano para trascender el egocentrismo, la vanidad y la búsqueda del poder. Deben ser modelos a seguir en nuestro desarrollo personal y profesional. Su memoria debe guiar el tipo de ciencia a la cual aspiramos. ¡Alabanzas para los esposos Curie!
Relee la frase: Tenía, pues, una utilidad práctica, y su extracción había dejado de tener un simple interés experimental.
a) ¿A qué sustancia se refiere?
b) ¿Qué utilidad práctica se cita en el texto?
c) ¿A qué se refiere el interés experimental?
¿Qué es la pechblenda?
a) Un metal.
b) Otra manera de llamar al radio.
c) Un mineral del que se puede extraer el radio.
¿Cuál es el descubrimiento tan especial que habían hecho Pierre y Marie Curie?
a) Que el radio podía usarse para combatir muchas enfermedades, entre ellas el cáncer.
b) Habían descubierto un procedimiento experimental para extraer el radio de minerales que contenían esta sustancia radiactiva.
c) Que el radio es la sustancia más radiactiva que existe.
Explica la frase: Acababan de escoger para siempre entre la fortuna y la pobreza. ¿A qué fortuna se refiere?
a) Al valor que alcanzaba en el mercado el radio, una sustancia muy rara y cara.
b) A los beneficios económicos que se podían obtener si todo aquel que emplease en el futuro la técnica descubierta por los Curie para obtener radio tuviese que pagarles una especie de canon por ello.
c) A la fortuna que antes tenían Pierre y Marie Curie y que habían cedido para investigar contra el cáncer.
- Busca aplicaciones de la física en la medicina, escribe una lista y elabora un pequeño informe sobresu utilidad en estos campos.
a) Para obtener imágenes del interior del cuerpo humano empleadas en el diagnóstico.
b) En tratamientos contra el cáncer.
c) En tratamientos de cálculos renales.
d) En operaciones de corrección de miopía.
Las células cancerígenas se dividen a un ritmo más rápido de lo normal. Observa el esquema que muestra cómo actúan las radiaciones emitidas por sustancias radiactivas empleadas en radioterapia en las células tumorales de enfermos de cáncer.
Elige las frases verdaderas.
a) La radiación no afecta a las células.
b) La radiación mata todas las células a las que llega.
c) La radiación mata más células enfermas que sanas.
d) La radiación solo mata a las células enfermas.
e) La radiación transforma las células cancerígenas en células sanas.
Muchas personas dicen que no se debe gastar tanto dinero público en viajes espaciales, aceleradores de partículas o telescopios gigantes. Alegan que los descubrimientos que se consiguen con ellos no tienen una utilidad práctica. ¿Qué opinas tú?
a) Es verdad; estas investigaciones no deberían continuar y el dinero que se destina a ellas podría destinarse a los países en vías de desarrollo.
b) Solo deberían financiarse las investigaciones relacionadas directamente con la salud de las personas.
c) No debe limitarse la investigación, pues las aplicaciones directas de los descubrimientos aparecen a menudo después de las investigaciones teóricas, y a veces de manera totalmente inesperada, como ocurrió en el caso del radio.
Marie Curie recibió dos premios Nobel de ciencias. Busca información en Internet y elabora una lista con otras mujeres científicas galardonadas con el premio Nobel. ¿Por qué crees que hay más hombres que mujeres galardonados?
a) Porque casi todas las personas que entregan los premios son hombres.
b) Porque a las mujeres no les interesa tanto la ciencia como a los hombres.
c) Porque muchos de los descubrimientos clave han sido realizados por hombres.
d) Porque las mujeres no han accedido a lo largo de la historia a la misma educación que los hombres.
Observa la gráfica que representa la recaudación de algunos medicamentos y el coste medio de los nuevos medicamentos desarrollados. ¿Qué indica?
a) Todos los medicamentos recaudan más dinero del que se invierte (en promedio) en desarrollarlos.
b) Solo 3 de cada 10 medicamentos recaudan más dinero del que se invierte en desarrollarlos.
c) Se recauda menos dinero del que se invierte.
Después de trabajar en estas dos páginas, ¿cómo crees que deberían regularse los descubrimientos científicos relacionados con la salud? Elige:
a) Patentando el descubrimiento para que el descubridor obtenga un beneficio merecido.
b) Sin patentar nada; obrando como los Curie.
c) Patentando el descubrimiento y enviando el dinero obtenido a personas necesitadas de asistencia sanitaria en países en vías de desarrollo.
Ahora decide: ¿compartirías tus descubrimientos sin reservas o los patentarías para obtener un beneficio? |
Péndulo simple. Método científico
Para cada uno de los fenómenos que vas a estudiar, completa en tu cuaderno las cuestiones siguientes:
1. Observación: ¿De qué fenómeno estamos hablando? En nuestro caso, vamos a investigar el periodo de oscilación T(s) que es tiempo que tarda el péndulo en recorrer una oscilación completa, es decir la ida más la vuelta (un tic-tac).
El periodo:
- Se mide en segundos
- Se calcula dividiendo el tiempo que tarda en realizar 5 oscilaciones entre 5. La simulación dispone de cronómetro.
3. Para cada uno de los factores que sí afectan, tienes que escribir una hipótesis, es decir, una pregunta formulada como una afirmación a demostrar.
Te pongo un ejemplo:
(Pregunta):
¿Cuanta más longitud tenga el péndulo, más periodo tendrá?
(Hipótesis):
"Cuanta más longitud tenga el péndulo, más periodo tendrá".
4. A continuación para cada hipótesis tienes que diseñar un experimento y anotar quiénes son:
- VD: variable dependiente, en nuestro caso siempre será T(s)
- VI: variable independiente, que será aquella a la que tu puedes cambiar su valor.
- VC: variables controladas, que serán aquellas que no se modifican en cada experimento.
- Relaciona T con L
- Relaciona T con m
- Relaciona T con ángulo inicial de separación de la vertical
- Relaciona T con la aceleración de la gravedad en la Tierra, La Luna y Júpiter.
- Relaciona T con la fricción (rozamiento) en la Tierra.
Intenta sacar conclusiones del tipo:
- A más VI,.... más VD
- A más VI, ....menos VD
- VI no afecta a VD
5. Realiza el experimento y toma nota del tiempo en realizar 5 oscilaciones y calcula el periodo. Tendrás que presentar los resultados en una tabla con las unidades, señalando quién es VD, VI y VC.
6. Trata de dibujar en una gráfica aproximada (a mano alzada) el comportamiento de VD (en el eje y) frente a VI (en el eje x)
8. Comunica en la clase tus resultados.
El problema de mi bañera
En mi domicilio tenemos una bañera que supondremos de forma similar a una caja. Para calcular su volumen usaremos estas dimensiones aproximadas:
- Largo: 1,5 m
- Ancho: 60,3 cm
- Profundidad hasta el borde superior: 450 mm
Masa y peso.
La masa es la cantidad de materia que contiene un objeto. Está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman.
1) En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la masa se mide en kg (kilogramos) pero los químicos la suelen usar en g (gramos). ¿Podrías dar una respuesta a esto?
2) No confundas la masa con el tamaño (volumen) ya que hay objetos muy grandes que tienen muy poca masa, y otros que son muy pequeños que tienen mucha masa. Escribe en tu cuaderno un objeto grande con muy poca masa y otro pequeño con mucha masa. ¿A qué se debe este fenómeno?
El peso es una fuerza y por tanto se mide en N (Newtons). En concreto el peso es una fuerza llamada gravitatoria, es decir que se debe a la atracción que ejerce el planeta sobre el objeto que se encuentra en su superficie.
En la superficie de cada planeta o satélite existe un valor del campo gravitatorio que crea ese planeta o satélite y que actúa sobre todos los objetos que hay en su superficie. En el caso de la Tierra el campo gravitatorio en la superficie, o resumiendo, la gravedad tiene este valor:
g = 9,8 N/kg
Este valor indica que una masa de 1 kg se ve atraída por la Tierra por una fuerza de 9,8 N.
Para saber el peso en la superficie de la Tierra de cualquier objeto, basta con multiplicar la masa (kg) x 9,8 (N/kg) y el resultado serán N.
Por ejemplo, una tomate de 300 g de masa ¿qué peso tendrá?
m= 300 g = 0,3 kg y por lo tanto...
p= 0,3 kg x 9,8 N/kg = 2,94 N
En conclusión nuestro tomate NO pesa 300 g ni 0,3 kg, sino que pesa 2,94 N, es decir aproximadamente 3 N
3) Pero...., nosotros hablamos así: "Pedro pesa 45 kg" o "Esta manzana pesa 250 g"... ¿Es correcto? Explica con tus palabras tu respuesta.
El motivo de la contrariedad, o mejor dicho del error es que existe otra unidad para el peso llamada kg-f (kilogramos-fuerza) o sencillamente kp (kilopondios).
1 kg-f = 1 kp = 9,8 N
Ahora el peso de nuestro tomate, expresado en kp será:
p= 2,94 N x 1 kp/9,8N = 0,3 kp....
Es decir es el mismo número de la masa (kg) pero expresado como peso en kp. Observa que instrumentos que miden el peso también tienen mal las unidades:
¿Cómo se mide el peso? En el laboratorio empleamos un dinamómetro que está basado en el alargamiento de un muelle para medir el peso en función de la masa del objeto que se cuelgue.
4) ¿Tiene que ver la gravedad con la existencia de atmósfera? Discute esta pregunta con tu compañero y llegad a una respuesta única.
5) Calcula la masa de un objeto que tiene un peso de 250 N
6) Calcula el peso de un objeto de 25 g
¿Serán la masa y el peso iguales en diferentes planetas? Cada planeta o satélite tiene sus propias características, y por tanto cada uno tiene un campo gravitatorio en su superficie. Un mismo objeto, con la misma masa, tendrá diferente peso en cada planeta.
7) Usando esta simulación quiero que determines el valor del campo gravitatorio en los diferentes planetas o satélites. Puedes usar como referencia la masa de nuestro tomate: m= 300 g (no gr , ni tampoco gr.)
8) Cuando tengas los valores del campo gravitatorio de cada uno de los planetas y la Luna, calcula la relación de peso del tomate en estas situaciones:
- Marte / Tierra
- Neptuno / Tierra
- Venus / Tierra
- Tierra / La Luna
En realidad los valores del campo gravitatorio en cada planeta dependen de algunas de sus características.
8) Señala qué factores crees que afectan al campo gravitatorio y cuáles no: color del planeta, distancia a la Tierra, distancia al Sol, radio del planeta, diámetro del planeta, volumen, masa del planeta, rugosidad de la superficie, presencia o no de atmósfera, brillo con el que lo vemos en el cielo.
¿Habrá algún modo experimental de comprobar esta dependencia directamente - es decir midiendo-? ¿E indirectamente? Explica tu respuesta.
9) ¿Qué sucede al subir? Para explicarlo te propongo que analices esta imagen y extraigas tus conclusiones y las anotes en tu cuaderno.
- ¿Cuánto vale el campo gravitatorio en el centro de la Tierra?
- Desde el centro de la Tierra hasta la superficie, el campo gravitatorio, ¿crece o decrece?
- ¿En qué punto el campo gravitatorio es máximo?
- ¿El campo gravitatorio aumenta o disminuye al subir?
- ¿Por qué las "flechitas" van hacia el centro?
- ¿Por qué las "flechitas" no son iguales?
- G = constante de gravitación universal. Su valor es G=6.67·10-11 Nm2/kg.
- M = masa de la Tierra. Su valor es 5,972 × 10^24 kg
- R = radio de la Tierra. Su valor es de 6.371 km
- Su campo gravitatorio (en la superficie)
- El peso del tomate en Júpiter (N y kp) ¿aguantaría sin estallarse?
- El peso de una persona de 60 kg de masa en Júpiter. ¿Aguantarían sus piernas para mantenerlo en pie?
Dureza de diferentes materiales. Método científico
- Si acertaste todo: 10
- Si cambiaste de orden dos materiales: 8
- Si cambiaste de orden tres: 6
- Si cambiaste de orden cuatro: 4
Pictogramas
Las sustancias puras, formadas por UNA sola composición química son la base de la Química, ya que son las sustancias puras las que intervienen en las reacciones químicas.
Existen sustancias puras de dos tipos:
- Elementos químicos, formados por UN solo tipo de átomo. Se llaman también sustancias puras simples y las encontramos representadas en la tabla periódica. Ejemplos: Fe (hierro), O2 (oxígeno), O3 (ozono), He (Helio), Cx (grafito, donde x simboliza a un número muy grande de átomos que forman una red atómica).
- Compuestos químicos, formados por DOS o más tipos de átomos. Pueden ser moléculas con el agua (H2O) o el amoniaco (NH3) o redes como el cloruro de sodio (NaCl), la sílice (SiO2) o en ADN.
Periodo de oscilación de un muelle. Método científico.
Para cada uno de los fenómenos que vas a estudiar, completa en tu cuaderno las cuestiones siguientes:
1. Observación: ¿De qué fenómeno estamos hablando? Vamos a llamar:
- Oscilador a la masa que colgamos del muelle que es la que sufre las oscilaciones.
- Periodo de oscilación es tiempo que tarda el oscilador en recorrer una oscilación completa, es decir desde abajo, subir y volver a bajar. El periodo:
- Se mide en segundos
- Se calcula dividiendo el tiempo que tarda en realizar 5 oscilaciones entre 5. La simulación dispone de cronómetro.
3. Para cada uno de los factores que sí afectan, tienes que escribir una hipótesis, es decir, una pregunta formulada como una afirmación a demostrar.
Te pongo un ejemplo:
- (Pregunta) ¿Cuánta más masa tenga el oscilador, más periodo tendrá?
- (Hipótesis): "Cuanta más longitud tenga el oscilador, más periodo tendrá".
4. A continuación para cada hipótesis tienes que diseñar un experimento y anotar quiénes son:
- VD: variable dependiente, es decir la que quieres determinar. En nuestro caso t(s)
- VI: variable independiente, que será aquella a la que tu puedes cambiar su valor.
- VC: variables controladas, que serán aquellas que no se modifican en cada experimento.
5. Realiza el experimento y toma nota del tiempo en realizar 5 oscilaciones y calcula el periodo. Tendrás que presentar los resultados en una tabla con las unidades, señalando quién es VD, VI y VC.
6. Trata de dibujar en una gráfica aproximada (a mano alzada) el comportamiento de VD (en el eje y) frente a VI (en el eje x)
7. Intenta sacar conclusiones del tipo:
- A más VI,... más VD
- A más VI,... menos VD
- VI no afecta a VD











