PBL: Método científico (Arquímedes)

• Principio de Arquímedes: El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI).
• Experimento que diseñaríamos: No nos haría falta diseñar ningún nuevo material puesto que hemos tenido un error de 0.15
• Vida y trabajo:  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.
• Información de la ley o principio:  La anécdota más conocida sobre Arquímedes, matemático griego, cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo a Vitruvio, arquitecto de la antigua Roma, una nueva corona con forma de corona triunfal había sido fabricada para Hierón II, tirano gobernador de Siracusa, el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro sólido o si un orfebre deshonesto le había agregado plata.4 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.
• Informe con los apartados del método científico: hemos usado un dinamómetro, probeta y peso.

                 -Situaciones en las que se observa dicha ley: al introducir un peso sobre un líquido (agua).
                 -Experimento donde se podría observar dicha ley: Principio de Arquímedes.
                 -Materiales que se necesitan: probeta, dinamómetro y peso.
                 -Datos recogidos: en la experimentación, con la precisión y errores cometidos --> el perso pesaba 0.75N, es decir, 0.08kg. Al meterlo en el agua pasamos de 0.75N a 0.6N y de 60ml que tenía la probeta vacía a 71ml, se desalojaron 11ml que son 11g. Su peso pasó a 0.061kg. Su empuje es 015N +/- 0.1.
      Peso agua: 9.8x0.011kg= 0.1078                                Empuje             Peso agua
                                                                                             0.15N    -        0.1078
                 -Conclusiones: con este PBL hemos trabajado el principio de Arquímedes, el cual, consta (como hemos dicho anteriormente) de una probeta y un peso; este peso es introducido en la probeta con agua, ese agua producido por el empuje sube hacia arriba y se desaloja su peso en Newton.
                 -Hipótesis: de lo que ocurriría al realizar el experimento y que significaría lo observado: hemos deducido que al meter un peso a la probeta el líquido que está en su interior, este por el empuje del peso ascendería por lo que se saldría de recipiente que lo mantiene.

PBL VOLÚMENES

                                                              Introducción:

•   En este PBL hemos utilizado la probeta, la bureta y la pipeta porque nos han encargado un estudio que determine el error posible de estos materiales. Debemos comprobar el volumen que nos indiquen estos materiales.

1. Observación: Tendremos que estar atentos con los materiales que usemos, para no sufrir fallos con los errores de paralaje y meniscos de los equipos.

             1.1) Equipos utilizados en las medidas.
                          Probeta: Sirve para medir volúmenes de líquidos con exactitud.
                         Bureta: Ya que permite controlar gota a gota y de manera precisa el líquido por medir.
                          Pipeta: permite medir la alícuota de un líquido con bastante precisión.

             1.2) Posibles errores.                                                                                   (vaso vacio: 1.360g)



                         Probeta:
                         
                          1º medición: 20ml --> Peso: 20.740g
                          2º medición: 20ml --> Peso: 20.655g           Diferencia entre ambos 0.085g
Error probeta: 20.740+20.655= 41.395/2= 20.6975      0,0425+0.425= 0.085/2= 0.0425   ERROR RELATIVO: 0.0425/ 20.6975 x100= 0.2053 --> 0.21%    ERROR ABSOLUTO: 20.6975+/- 0.0425
                        Bureta:
                            
                          1º medición: 20ml --> Peso: 22.29g 
                          2º medición: 20ml --> Peso: 21.45g             Diferencia entre ambos: 0.84g
                         
                       Pipeta:
                          
                         1º medición: 10ml --> Peso: 11.1959g
                         2ºmedición: 9.8ml --> Peso: 11.09g             Diferencia entre ambos: 0.1059g
      
     Hipótesis:  Vamos a encontrar principalmente dos errores los cuales son el error relativo y el error absoluto. Estos errores los podremos calcular fácilmente con las formulas dadas en clase.
     Fotografías:  

   
       Datos recogidos: (Puesto anteriormente arriba)
     

      Conclusiones: Tras todas las observaciones y mediciones que hemos tomado a lo largo de este PBL y tras estas exposiciones, hemos observado que todos los materiales tienen un error; obviamente, no todos tienen el mismo error pues en uno es más amplio que en otros.












    

                        

Preguntas tipo test

     

      1.  Error Accidental: ¿Por qué se producen los errores accidentales?

a)   Por rotura del material.

b)  Por error de los alumnos.

c)    Por causas fáciles de controlar.

d)  Por causas difíciles de controlar.

      2.  Error Sistemático: ¿cómo se debe de mirar la escala de medida del aparato?

             a)  Horizontalmente.

             b)  Perpendicularmente.

             c)  Oblicuamente.

             d)  Diagonalmente.

      3.   Error Absoluto: ¿Para qué sirve el error absoluto?

a)    Para saber que no hay dudas respecto de él y que es el error máximo que se puede cometer.

b)    Siempre es negativo porque expresa si nos hemos quedado corto o nos hemos pasado.

c)     Su interpretación no es direccional en ningún sentido.

d)    Transcripto a una gráfica y referido al tema sobre el que se calcula, solo puede dar una explicación.

     4.  Error Relativo: ¿Qué calcula el error relativo?

a)     El resultado de restar el valor medido al valor real.

b)    El cociente entre el error absoluto y el valor de la medida.

c)     El cociente entre el error absoluto y el valor exacto.

d)    El porcentaje de error de la medida.

5. Calibre/ Pie de Rey: Cuando el calibre está cerrado, ¿cuál es su indicación?

a) 0.01

b) 0.00

c) -0.01

d) No se puede cerrar

6. Micrómetro: ¿Qué determina el "tope" del micrómetro?

a) Que el micrómetro está cerrado

b) La medida del material de medición

c) Que se ha roto el micrómetro

d) El punto cero de la medida

7. Forma científica de expresar una medida: ¿Cómo se expresa una medida en forma científica?

a) Error absoluto + error relativo

b) Error absoluto + error absoluto

c) Media de todas las medidas + error medio

d) Media de todas las medidas + error relativo

8. Símbolos de peligro: ¿Qué indica la señal con una calavera?

a) Puede producir daños muy serios para la salud si se ingiere, se inhala o se toca.

b) Se trata de productos que pueden producir irrataciones en la piel y en las vías respiratorias, por lo que no se deben ingerir ni inhalar.

c) Produce efectos perjudiciales para el medioambiente, os es altamente contaminante, por lo que debe ser desechado de manera controlada.

d) Puede reaccionar con otras sustancias, a veces de forma muy violenta, por lo que no debe mezclarse y debe manipularse con precaución.

9. Normas de laboratorio: ¿Qué no se debe hacer?

a) Si cae algún acido a la ropa o piel, neutralizar con abundante agua.

b) Utilizar la bandeja para manipular todo lo que puede derramarse.

c) Usar productos sin etiquetar.

d) No echar materiales sólidos por el desagüe.  

10. Material de laboratorio: La bureta, se caracteriza por…

a) Medir masas.

b) Ser de plástico.

c) Tener curvas en su cuerpo.

d) Medir volúmenes.

Normas de laboratorio

A continución se nombraran las diferentes normas del laboratorio, y los simbolos que e vayan a encontrar en este, de manera que seamos precabidos y sepamos lo que hacemo y manipulamos.

·                 

                       NORMAS:

-          No tocar ningún producto directamente con las manos.

-          No utilizar ningún producto sin etiquetar.

-          Utilizar bandejas para manipular todo lo que puede derramarse.

-          No echar ningún objeto sólido por las pilas del desagüe.

-          Si cae algún ácido a la ropa o piel, neutralizar con abundante agua.

                                                       

                       

                                       ETIQUETAS DE ADVERTENCIA.

Reacciona violentamente con facilidad, por lo que se ha de manejar con extremo cuidado, evitando calentarlo o golpearlo.

 Puede reaccionar con otras sustancias, a veces de forma muy violenta, por lo que no debe mezclarse y debe manipularse con precaución.

 Puede arder a temperatura ambiente, por lo que debe mantenerse lejos de focos caloríficos y debe manipularse con cuidado. 

 Puede producir daños muy serios para la salud si se ingiere, se inhala o se toca, por lo que se debe evitar todo contacto directo. 

·       Se trata de productos que pueden producir irritaciones en la piel y de las vías respiratorias, por lo que no se deben ingerir ni inhalar.

 Puede producir daños en la piel y en las mucosas, por lo que se ha de evitar todo contacto directo con el producto

 Produce efectos perjudiciales para el medioambiente, o es altamente contaminante, por lo que debe ser desechado de manera controlada.

  Indica que un contenedor o una zona contiene materiales biológicamente peligrosos que puedan resultar peligrosos si no se manejan correctamente.