MÉTODO CIENTÍFICO: ARQUÍMEDES

VIDA Y OBRA:

Arquímedes de Siracusa (287 a.C.– 212 a. C.) 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, incluyendo armas de asedio y el tornillo de Arquímedes, que lleva su nombre. Experimentos modernos han probado las afirmaciones de que Arquímedes llegó a diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o prenderles fuego utilizando una serie de espejos.
Se considera que Arquímedes fue uno de los matemáticos más grandes de la antigüedad y, en general, de toda la historia. Usó el método exhaustivo (método científico).
 murió asesinado por un soldado romano, a pesar de que existían órdenes de que no se le hiciese ningún daño.
A diferencia de sus inventos, los escritos matemáticos de Arquímedes no fueron muy conocidos en la antigüedad.  Las relativamente pocas copias de trabajos escritos de Arquímedes que sobrevivieron a través de la Edad Media fueron una importante fuente de ideas durante el Renacimiento, mientras que el descubrimiento en 1906 de trabajos desconocidos de Arquímedes en el Palimpsesto de Arquímedes ha ayudado a comprender cómo obtuvo sus resultados matemáticos.

LEY O PRINCIPIO:

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 fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

o bien

Donde E es el empuje , ρ_f es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

INFORME CON SU DEMOSTRACIÓN:

SITUACIONES DONDE SE OBSERVA:

• Al tomar un refresco en un vaso, nos permite saber si dicho refresco se desbordará al agregarle hielos.
• Al llenar una piscina, debemos tener en cuenta el principio de Arquímedes a la hora de echar el agua, pues si la llenamos demasiado el agua se saldrá cuando las personas se metan.

EXPERIMENTO PROPIO:

El experimento realizado ha sido el siguiente:

1. Llenamos una probeta con una cantidad determinada de agua, en nuestro caso 10ml.
2. Introducimos un peso, en nuestro caso de 100g.
3. Realizamos las siguientes observaciones.

HIPÓTESIS DEL EXPERIMENTO:

El agua subirá, pero nuestro objetivo es comprobar si el principio de Arquímedes se cumple, es decir, si la fuerza de empuje que ejerce el agua es equivalente al peso del líquido desalojado. Esperamos que este principio se cumpla.

MATERIALES:

Necesitaremos una probeta (marcada en ml), un peso (en g), un dinamómetro (para medir la fuerza) y agua. También una calculadora para realizar las diversas operaciones.

DATOS DEL EXPERIMENTO:

Empuje = peso

-Empuje --> Peso fuera = 1N +- 0,10; Peso dentro = 0,9N +- 0,10

Peso dentro - peso fuera = 0,10 +- 0,10 N
-Peso --> Agua desalojada = 12ml, 1N = Kg x 9,8; 12ml = 0,012 Kg = 0,1176 N
0,10 +- 0,10 N = 0,1176 N

CONCLUSIONES:

Aunque nos ha costado varios intentos y 2 clases, el principio de Arquímedes está comprobado, con unos mínimos errores. 

PBL volúmenes

INTRODUCCIÓN

Para este proyecto se nos encargó comprobar la utilidad de los instrumentos de medida de volúmenes del laboratorio.

Para ello debemos comprobar los distintos errores que poseen las pipetas, las buretas y las probetas.

Con este fin vamos a comprobar si los mililitros de agua medidos en cada uno de estos aparatos coincide con el peso en gramos medido en una balanza.

HIPÓTESIS DE LOS ERRORES

Aparte de los errores de menisco y paralaje nos esperamos unos errores mínimos y que el material todavía puede ser útil.

FOTOS Y PREPARACIÓN

DATOS RECOGIDOS Y ERRORES ENCONTRADOS

	Beatriz	Noelia	Hugo	Media	Errores
Probeta(50ml)	50,429g	50,43g	50,465g	50,4413g	+0,4413g
Bureta(10ml)	9,881g	9,87g	9,873g	9,8747g	-0,1253g
Pipeta(5ml)	4,69g	4,73g	4,71g	4,71g	-0,29g

CONCLUSIONES

Hemos encontrado diversos errores en cada uno de los instrumentos de medida. Aún así, condideramos que estos aparatos todavía tienen vida útil y que los podemos seguir utilizando en el laboratorio.



PREGUNTAS TIPO TEST

1ºPara evitar los errores accidentales debemos:

   a)Medir cuidadosamente

   b)Consultar al profesor

   c)Tomar varias medidas y hacer la media

   d)Medir una vez

2ºLos errores sistemáticos dependen de:

   a)La cantidad de veces que medimos

   b)Del calibrado de los apartados

   c)El sistema de medición que utilicemos

   d)Los distintos apartados que utilicemos

3ºCalcular el error absoluto es:

   a)Calcular el % del error

   b)Contar las veces que nos equivocamos

   c)Diferencia entre la media y la medida del objeto

   d)Diferencia entre la medida y el %

4ºCalcular el error relativo es:

   a)Calcular el % del error

   b)Contar las veces que nos equivocamos

   c)Diferencia entre la media y la medida del objeto

   d)Diferencia entre la medida y el %



5ºLa sensibilidad del calibre es:

   a)0,05 mm

   b)0,5mm

   c)0,10mm

   d)0,01 mm



6ºLa sensibilidad del micrómetro es:

  a)0,05mm
  
  b)0,5mm

  c)0,10mm

  d)0,01mm



7ºPara expresar correctamente una medida debemos:

  a)Poner las distintas medidas que hemos hecho

  b)Poner la medida aproximada

  c)Poner la media de las medidas y al lado el error relativo

  d)Poner la media de las medidas y al lado el error absoluto



8ºEl símbolo de nocivo es:

  a)Una calavera

  b)Una llama

  c)Una equis

  d)Un árbol y un pez



9ºIndica cuál es falsa:

a)Debemos utilizar bandejas

b)No debemos tocar ningun producto con las manos

c)No hace falta limpiar las mesas, para eso usamos bandejas

d)Si se cae un ácido debe lavarse con agua



10ºPara medir volúmenes utilizamos:

a)Calibre y micrómetro

b)Balanzas

c)Pipetas, buretas, probetas...

d)Vasos de precipitados

Medidas del alfiler

INTRODUCCIÓN 

En el PBL del alfiler nos había contratado una empresa para realizar las medidas de un alfiler. En este PBL cada componente del grupo ha hecho un dibujo en un papel milimetrado donde tenias que incluir las medidas del alfiler el error absoluto y el error relativo.

Para ello hemos necesitado varios instrumentos de medida como el pie de rey y el micrómetro que nos han ayudado a realizar con exactitud las medidas

• MEDIDAS CON EL MICROMETRO

ANCHURA DEL ALFILER

ANCHURA DEL ALFILER

CABEZA DEL ALFILER

CABEZA DEL ALFILER

CABEZA DEL ALFILER

• MEDIDAS CON EL PIE DE REY

CUERPO DEL ALFLER

LONGITUD DEL ALFILER

DIBUJO DEL ALFILER CON LOS ERRORES

MATERIALES Y NORMAS DEL LABORATORIO

MATERIALES	UTILIDAD	FOTO
Pinzas de bureta	Sujetar las b uretas.
Buretas	medir con precisión volúmenes de masa y de líquido invariables.
Nuez doble	Sujetar otros materiales.
Trípode	sosten para la rejilla de asbesto
Rejilla de amianto	Soportar grandes temperaturas.
Mechero de alcohol	Sirve para calentar.
Cristalizador	Cristalizar el soluto
Mortero	Sirve para machacar
Balanza de precisión	Sirve para medir la masa
Probeta	contener líquidos y sirve para medir volúmenes
Barra soporte y base	Sujetar las piezas
Crisol	soportar elementos a altas temperaturas
Cápsula de porcelana	separación de mezclas, por evaporación
Pinzas	Sujetar otros materiales.
Cuentagotas	trasvasar pequeñas cantidades de líquido vertiéndolo gota a gota
Vidrio de reloj	evaporar líquidos
Vaso de precipitados	preparar o calentar sustancias y traspasar líquidos
Tubo de ensayo	contener pequeñas muestras líquidas o sólidas
Gradilla	sostener y almacenar gran cantidad de tubos de ensayo o tubos eppendorf.
Matraz aforado	medir un volumen exacto de líquido
Pipeta	medir la alícuota de un líquido
Matraz de destilación	Calentar sustancias
Matraz de Erlenmeyer	Contener sustancias
Embudo de decantación	Separar dos líquidos
Varilla de vidrio	agitar disoluciones
Escobilla	Lavar materiales
Espátula	tomar pequeñas cantidades de compuestos

Símbolos:

Normas:

ü  El laboratorio tiene materiales delicados y caros.

ü  Las sustancias que utilizamos, la mayoría de las veces, son muy peligrosas por lo que tenemos que seguir  unas normas determinadas durante las prácticas.

ü  Nunca  hay que tocar ningún producto directamente con las manos (pasamos la mano, para recoger esos granos que se nos han caído sobre la mesa ). Tampoco  debemos acercarlo a la nariz para olerlo y mucho menos llevarlo a la boca. 

ü  Utilizamos bandejas para manipular las sustancias  que puedan  derramarse y deteriorar la mesa.

ü  Cada grupo se limitará al lugar asignado para realizar sus prácticas ya que de la atención  que pongamos en nuestro trabajo depende nuestra seguridad y la de nuestros  compañeros.

ü  Cuando se viertan líquidos, es muy  importante  que por ellas circule mucha agua.

ü  Si cae cualquier ácido en la ropa o en la piel, debe neutralizarse inmediatamente con “muchísima” agua.

ü  Cuando se esté calentando un tubo de ensayo que contenga un líquido, debe hacerse en  el interior de la bandeja, suavemente .

ü  Una vez terminada la práctica hay que limpiar  la mesa, las bandejas y el material utilizado.