Prof

NOMBRE DEL ROFESOR/A

Nombre del centro

¿POR QUÉ NOS CAEMOS?

- Adrián Moreno

- Javier Prieto

- Rubén Fernández

- Elea Mellado

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1. CONCEPTOS BÁSICOS

¿Qué es la gravedad?

La gravedad es una fuerza física que la Tierra ejerce sobre todos

los cuerpos hacia su centro. También se trata de la fuerza de atracción

de los cuerpos en razón de su masa.

Mucha gente piensa que el peso es lo mismo que la masa paro no es así.

La masa es la cantidad de materia del cuerpo o del objeto y el peso es

la fuerza con la que la tierra u otros planetas atraen al cuerpo o al objeto.

La gravedad está vinculada al peso, que es la fuerza de gravedad que

ejerce la masa del planeta sobre todos los objetos que se encuentran

dentro de su campo de gravedad. El peso del mismo cuerpo puede

variar en distintos planetas si la masa de éstos es diferente a la masa de

la Tierra.

¿Qué es la teoría de la gravedad? ¿Quién la propuso?

Isaac Newton fue quien propuso la ley de gravitación universal o teoría

de la gravedad.

Newton afirmó que todo objeto que posee

masa ejerce una atracción gravitatoria sobre

cualquier otro objeto con masa, más allá de

la distancia existente entre ambos. A mayor

masa, mayor fuerza de atracción; por otra

parte, a mayor cercanía entre los objetos,

mayor fuerza de atracción.

Dentro de esta ley empírica, tenemos estas

importantes conclusiones:

Las fuerzas gravitatorias son siempre atractivas.

El hecho de que los planetas describan una órbita cerrada alrededor

del Sol indica este hecho. Una fuerza atractiva puede producir

también órbitas abiertas, pero una fuerza repulsiva nunca podrá

producir órbitas cerradas.

Tienen alcance infinito. Dos cuerpos, por muy alejados que se

encuentren, experimentan esta fuerza.

La fuerza asociada con la interacción gravitatoria es central.

A mayor distancia menor fuerza de atracción, y a menor distancia

mayor la fuerza de atracción.

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Según Newton si dejamos caer dos objetos con la misma forma pero

distinta masa, estos dos objetos caen a la vez.

A pesar de los siglos, hoy sigue utilizándose cotidianamente esta ley en el

ámbito del movimiento de cuerpos incluso a la escala del Sistema Solar,

aunque esté desfasada teóricamente. Para estudiar el fenómeno en su

completitud hay que recurrir a la teoría de la Relatividad General.

Además, la relatividad general predice la propagación de ondas

gravitatorias (En física, una onda gravitacional es una ondulación

del espacio-tiempo producida por un cuerpo masivo acelerado. Las

ondas gravitacionales constituyen una consecuencia de la teoría de

la relatividad general de Einstein y se transmiten a la velocidad de la luz).

Estas ondas sólo podrían ser medibles si las originan fenómenos

astrofísicos violentos, como el choque de dos estrellas masivas o

remanentes del Big Bang. Estas ondas han sido detectadas de forma

indirecta en la variación del periodo de rotación de púlsares dobles. Por

otro lado, las teorías cuánticas actuales apuntan a una "unidad de

medida de la gravedad", el gravitón, como partícula que provoca dicha

"fuerza", es decir, como partícula asociada al campo gravitatorio.

¿Quién es Isaac Newton?

Isaac Newton (1643-1727) fue un físico, filósofo, teólogo, inventor,

alquimista y matemático inglés. Estableció las bases de la mecánica

clásica mediante las leyes que llevan su nombre (Leyes de Newton).

2. CRONOLOGÍA HISTÓRICA DE LA GRAVEDAD

- 3er siglo AC - Aristarco de Samos propone modelo heliocéntrico,

mide la distancia a la Luna y su tamaño.

- 800 - Yafar Muhammad ibn Musa ibn Shakir formula la hipótesis de

que los cuerpos celestes y las esferas celestes están sujetos a las

mismas leyes de la física como la Tierra, a diferencia de los

antiguos, que creían que las esferas celestes siguieron su propio

conjunto de leyes físicas diferentes a la de la Tierra. En su

movimiento astral y la fuerza de atracción, también se propone

que hay una fuerza de atracción entre los cuerpos celestes.

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- 1121 - Al-Khazini publica el libro de la Balanza de la Sabiduría, en

la que se inventa una balanza hidrostática para medir la

gravedad específica

“La gravedad específica es una comparación de la densidad de

una sustancia con la densidad del agua”

- 1543 - Nicolás Copérnico pone el sol en el centro de gravedad, a

partir de una revolución en la ciencia.

- 1589 - Galileo Galilei describe una balanza

hidrostática para medir la gravedad específica.

- 1604 - Galileo Galilei realiza experimentos con

planos inclinados e induce la ley de la caída de

objetos.

- 1687 - Isaac Newton (1643-1727)

estableció las bases de la mecánica

clásica mediante las leyes que llevan su

nombre (Leyes de Newton).

Newton fue el primero en demostrar que las

leyes naturales que gobiernan el movimiento

en la Tierra y las que gobiernan el

movimiento de los cuerpos celestes son las

mismas. Es calificado como uno de

los científicos más importantes; y su obra,

como la culminación de la revolución

científica.

- 1687 Newton publica sus Principia, en donde se formulan sus

conceptos de espacio y tiempo absolutos, y sus leyes del

movimiento y de la gravedad.

- 1798 - Henry Cavendish mide la fuerza de la gravedad entre dos

masas, que conduce al primer valor preciso para la constante

gravitacional

“La constante de gravitación universal es una constante física, que

determina la intensidad de la fuerza de atracción

gravitatoria entre los cuerpos.”

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3. ALGUNOS INVENTOS RELACIONADOS CON LA GRAVEDAD

¿Evitar la gravedad?

Todos sabemos que la gravedad nos atrae al núcleo de la Tierra

quedándonos sobre una superficie, entonces ¿cómo podemos lograr

que los cuerpos puedan llegar a volar? Un ejemplo claro de un cuerpo

que es capaz de evitar esta característica de la Tierra, es el avión.

- ¿Por qué un avión puede volar?

Todo el que ha viajado en

avión o simplemente lo haya

visto volar no puede menos

que preguntarse cómo una

máquina más pesada que el

aire puede despegar de una

pista, mantenerse en el aire,

trasladarse de un punto a

otro sin perder el rumbo y

aterrizar de nuevo en el aeropuerto de destino.

Los aviones vuelan simple y llanamente porque aparece una

fuerza: Sustentación, que tira de ellos hacia arriba haciendo que se

eleven por el aire. La fuerza de la sustentación es proporcional a la

velocidad, a la densidad del aire y a una superficie de referencia

llamada superficie alar. Por lo tanto, para que un avión se

mantenga en el aire, necesita ir muy rápido, para que así

su sustentación sea lo suficientemente grande como para vencer

al peso de la gravedad. Por eso, cuando un avión va despacio,

éste entra en pérdida y cae siendo incapaz de soportar su peso.

Pero... ¿Por qué aparece la sustentación?

Bien, la sustentación aparece porque la presión en la cara superior

del ala es inferior a la de

la cara inferior.

Esa diferencia de

presiones hace que

aparezca dicha fuerza.

Pero, ¿por qué pasa

eso? Esto es debido a

que la velocidad del aire

que va por la cara

superior del ala es mayor que la cara inferior. Al ser la velocidad

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mayor, como Bernoulli demostró en su famosa ecuación, la presión

disminuye. Esto se conoce como efecto Bernoulli.

Y para que la velocidad el aire sea mayor en la cara superior del

ala, se consigue curvando un poco el ala, de manera que una

partícula fluida que vaya por la cara superior del ala tenga que

recorrer más espacio que una que vaya por la cara inferior.

Imaginar dos partículas que están en reposo en el aire, y de

repente se encuentran con el perfil de un ala como el de la figura.

Una “decide” ir por arriba y otra por abajo.

Debido a la forma y curvatura del ala, si las dos quieren volverse a

encontrar al final de la misma, la que vaya por arriba deberá ir más

rápido, para que le dé tiempo a recorrer su camino más largo en

el mismo tiempo.

Por eso, los perfiles alares tienen esa forma. Gracias a la curvatura,

el aire va más deprisa en el extradós, la presión es menor y debido

a esa diferencia de presiones aparece la sustentación que hace

que los aviones vuelen.

Una vez que ya sabemos cómo puede lograr el avión burlar a la

gravedad, podemos seguir investigando en otros inventos que tengan

algo relacionado con la gravedad, como por ejemplo saber cómo se

entrenan los astronautas.

Gravedad cero: entrenamiento de astronautas

Los astronautas para poder ir al espacio tienen que tener un

entrenamiento especial, acostumbrarse a estar sin gravedad. Para ello la

NASA ha construidos algunos métodos que simulan la gravedad cero.

Por ejemplo con los aviones en las caídas libres controladas se trata que

el avión que cae no llegue a encontrarse con el suelo. Para lograrlo, el

Boeing 727-200 (un avión con paredes acolchadas) realiza vuelos

parabólicos. El avión asciende acelerando en un ángulo de 45 grados,

hasta alcanzar unos 9 500 metros de altura, momento donde deja de

acelerar y sigue subiendo con su inercia en una trayectoria parabólica;

hasta alcanzar los 10.600 metros de altura, desde donde comienza a caer

en una picada de 45 grados.

Desde que el momento que el avión deja de acelerar en la ascensión,

hasta que los pilotos lo enderezan lentamente a los 8.000 metros de altura,

los pasajeros y todo el avión permanecen en estado de caída libre por

unos 25 segundos. Luego volverán a remontar y repetir la secuencia. Algo

parecido se logra en una montaña rusa.

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Durante esos 25 segundos permanecen sin gravedad.

También existen otros métodos como la centrifugadora espacial. Esta

máquina consiste en la fuerza centrípeta y la gravedad de la Tierra. Entre

las dos se crea un equilibrio y hay unos segundos sin gravedad.

4. APLICACIONES MATEMÁTICAS

La gravedad es la aceleración con la cual se mueven los cuerpos al caer.

El fenómeno de la caída de un cuerpo se produce debido a la fuerza de

gravedad, que es la fuerza con la cual el planeta tierra atrae a los

cuerpos cercanos a su superficie.

En la física, el peso es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad

sobre un cuerpo. En su uso cotidiano, el término "peso" se utiliza a menudo

como sinónimo de masa.

El peso es la medida de la fuerza gravitatoria actuando sobre un objeto.

Cerca de la superficie de la tierra, la aceleración de la gravedad es

aproximadamente constante; esto significa que el peso de un objeto

material es proporcional a su masa.

La gravedad se "utiliza" para todas nuestras acciones. Es la que hace que

al saltar no nos quedemos volando por las nubes, es la que nos mantiene

con los pies en la tierra en pocas palabras.

Como la gravedad es una fuerza que te atrae al suelo, siempre se va

poner en negativo, porque toda fuerza que se representa hacia abajo o

hacia la izquierda es negativa y si se representa hacia arriba o hacia la

derecha es positiva, y su valor es 9,8N.

Ley de la gravedad de Newton

Fuerza gravitacional:

La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe

la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa.

Podemos calcular la fuerza con la que cada planeta atrae los cuerpos

que están en él. Cada planeta tiene una masa distinta, un radio distinto

y por lo tanto esta fuerza es distinta en cada planeta. Para calcular la

fuerza de la gravedad de la Tierra podemos utilizar esta fórmula:

8

𝐹 = 𝐺𝑀𝑡 · 𝑀𝑜𝑏𝑗

𝑅𝑇2

G Constante gravitacional universal. Se puede hallar con la balanza

de torsión, explicada anteriormente en los inventos relacionados. Esta

contante es 6,67·10-11.

MT Masa de la Tierra. Esta cifra es: 5,972 · 10 24 Kg

m.obj Masa del objeto.

RT Radio de la Tierra. Esta cifra es: 6370 · 103 m

Como la gravedad es una fuerza que te atrae al suelo, siempre se va

poner en negativo, porque toda fuerza que se representa hacia abajo o

hacia la izquierda es negativa y si se representa hacia arriba o hacia la

derecha es positiva, y su valor es 9,8N.

𝟔, 𝟔𝟕 · 𝟏𝟎−𝟏𝟏 · 𝟓, 𝟗𝟖 · 𝟏𝟎𝟐𝟒

(𝟔𝟑𝟕𝟎 · 𝟏𝟎𝟑)

5. INFÓRMATE EN LA RED

En primer lugar para poder introducirnos con más detalle en el mundo de

la gravedad hemos buscado unas páginas donde se explican distintos

apartados de la gravedad:

- En este link encontramos la explicación de la relación que hay

entre el peso, masa y gravedad.

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http://escritorioalumnos.educ.ar/datos/recursos/pdf/fisica_quimic

a/peso_masa_gravedad.pdf

- En este otro link podemos saber más acerca del propulsor de la ley

de gravitación universal: Isaac Newton. Nos habla de su vida y de

en qué consiste dicha ley.

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http://www.astromia.com/astronomia/gravita.htm

Cuando damos un tema nuevo siempre nos cuesta entenderlo a la

primera y nos resulta muy aburrido estudiarlo de libros o apuntes por eso

podemos utilizar una alternativa entretenida y divertida como son los

interactivos o los videos.

Aquí tenemos unos links que representan interactivos que hemos buscado

para investigar y entender mejor nuestro tema, la gravedad.

Con este primer interactivo podemos ver como varia la gravedad

dependiendo del planeta en el que se encuentre el cuerpo y de la

masa del propio cuerpo. La unidad utilizada en la masa es Kg y la

unidad utilizada en el radio de la Tierra es m, son unidades que

pertenecen al sistema internacional.

- http://es.easycalculation.com/physics/classical-physics/newtons-

law.php

11

Aquí tenemos también algunos videos acerca de la gravedad.

https://www.youtube.com/watch?v=_FHlBcJCo4E

En este primer vídeo nos muestran que es y cómo actúa la fuerza de la

gravedad.

http://www.youtube.com/watch?v=oorQeURuafw

En este segundo vídeo podemos estudiar la gravedad pero de una

manera más relacionada con los planetas y el universo.

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http://www.youtube.com/watch?v=VLrOMYsEXLQ

En este video podemos ver cómo funciona el experimento explicado

anteriormente para la ausencia de gravedad.

EXPERIMENTOS DE LA GRAVEDAD

Primer experimento realizado:

1º EXP: CAIDA LIBRE DE OBJETOS

Según hemos estudiado, Isaac Newton fue quien propuso la ley de

gravitación universal. Una de las afirmaciones de esta ley es que en

lanzamiento de dos objetos de misma forma pero de distinta masa estos

objetos caen a la vez. Y esta es la información con la que vamos a

experimentar.

1º Nuestro experimento consiste en dos objetos, como se ha

mencionado antes, de misma forma pero de distinta masa. En el primer

intento lo haremos con botellas de plástico de coca cola del mismo

tamaño pero una estará llena de agua y la otra vacía. Dos

componentes del grupo se quedarán en el suelo para comprobar si las

dos botellas caen a la vez o no. Los otros dos componentes se

quedaran en un tercer piso de donde se dejaran caer las botellas a la

misma distancia. Comencemos a experimentar:

- Al principio nos costó un poco conseguir que funcionara la caída

puesto que era un edificio y las botellas se chocaban contra la

pared o los focos. Cuando logramos que las botellas no se

chocaran con nada, nos quedamos asombrados al ver que la

botella que tenía más masa llego al suelo primero. Según newton

13

las dos botellas tendrían que haber llegado justo a la vez al suelo.

Lo repetimos otra vez cambiando los miembros del grupo (los de

arriba abajo y los de abajo arriba) para asegurarnos de la

observación o por si habíamos cometido algún error sin darnos

cuenta, pero observamos el mismo resultado.

2º En el segundo intento probamos con algo más sencillo de manejar,

dos pelotas pequeñas del mismo diámetro, una de golf y otra de pin

pon.

- Esta vez, dejamos caer las pelotas desde una escalera al aire

libre, en un cuarto piso. Seguimos el mismo procedimiento que el

intento anterior, dos componentes arriba y dos abajo. En el

momento de tirar las pelotas, los de abajo observaron que la que

tenía más masa toco antes el suelo, lo mismo que había pasado

con el intento anterior. Nos pusimos a buscar respuestas a esta

cuestión que nos había surgido. Según Newton las dos pelotas

tenían que caer a la vez pero ¿por qué nosotros veíamos caer

antes la de más masa? Tras pensar y meditar sobre los posibles

fallos, nos dimos cuenta de que en ninguno de los experimentos

anteriores habíamos tenido en cuenta el rozamiento, una fuerza

que va en sentido contrario de la fuerza aplicada, causada, en

este caso, por el aire.

3º En el tercer intento buscamos un lugar cerrado, donde no pueda

pasar el aire y podamos evitar la fuerza de rozamiento. Elegimos el

gimnasio del colegio.

- Desde una cierta altura (más o menos 3m) dejamos caer las dos

pelotas a la vez y para nuestra sorpresa, las dos pelotas tocaron

en suelo al mismo tiempo. Nuestro fallo era la fuerza del

rozamiento. Finalmente pudimos afirmar que este apartado de la

ley de Newton es cierta.

2º EXPERIMENTO: EL MARTILLO EQUILIBRISTA

La gravedad es una fuerza que actúa cada segundo de la vida, sobre

cada uno de nosotros y sobre todo lo que te rodea. Aunque no nos

demos cuenta, ella.

MATERIALES:

- Regla de 30 cm

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- Martillo

- Hilo o banda elástica resistente

PASOS:

1º Coloca la regla sobre el martillo

2º Corre la regla hacia atrás de modo que la cabeza del martillo

sobresalga unos 10cm.

3º Toma el hilo y ata uno de sus extremos en la regla, más o menos a

unos 5 centímetros por detrás de la punta (de la regla).

4º A esa misma altura atas el otro extremo del hilo al mango del martillo.

5º Se coloca la punta de la regla que está más cerca de la cabeza del

martillo sobre el borde de una mesa y observa lo que sucede.

Dejamos un video donde se ve lo que sucede y podamos entender lo

que sucede y por qué.

http://www.youtube.com/watch?v=Hj-NX0xtcVY

¿Por qué ocurre esto?

El primero, es el principio de acción y reacción, que no es más que

la Tercera Ley de Newton. Ella dice que a toda acción le corresponde

una reacción. En este experimento, la acción es la fuerza que la regla

realiza sobre la mesa, y la reacción es la fuerza de igual magnitud y

dirección, pero de sentido opuesto, que realiza la mesa sobre la regla.

Por otro lado, tenemos otro concepto que es el más importante en

este experimento casero que estamos realizando. Se trata del centro de

Gravedad.

Este centro de gravedad, no es más ni menos que el punto por donde

pasa la fuerza resultante de todas las fuerzas de gravedad que están

actuando sobre cada porción del sistema. Es decir, cada sección de la

regla y el martillo está siendo atraída hacia el centro de la tierra por la

fuerza de gravedad. La resultante de todas esas fuerzas sobre ambos,

pasa por el centro de gravedad.

6. EJERCICIOS

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Para practicar lo aprendido de cálculos y aplicaciones matemáticas,

buscamos ejercicios que se relacionen con la gravedad.

1.- Sabiendo que la estación espacial internacional gira alrededor de la

Tierra en una órbita de 386 km de radio.

Calcula:

a) La velocidad a la que orbita, expresada en km/h

b) El tiempo que tarda en completar una órbita

Datos: M Tierra = 5,98·1024 kg

R Tierra = 6,37·106 m

Sol.: a) 2,77·10^4 km/h; b) 5,53·103 s

2.- Calcula el peso de una sonda espacial de 275 kg en los siguientes

lugares:

a) La superficie de la Tierra

b) La estación espacial internacional (h = 386 km sobre la superficie

terrestre)

c) La superficie de Marte

Datos: M Marte = 6,42·1023 kg; R Marte = 3,4·106 m

Sol.: a) 2695 N; b) 2412 N; c) 1023 N

3.- Calcular el tiempo que tardará en llegar al suelo un objeto que se deja

caer libremente desde una altura de1 m en la Tierra y en un planeta cuya

aceleración gravitatoria fuera la quinta parte que la de la Tierra.

Sol.: 0,45 s; 1,01 s

4.- Calcular la aceleración de la gravedad, g, que experimenta una

persona que está sobre una montaña de 5000 m de altitud. Datos: G =

6,67·10-11 N·m2 / kg2; MTierra = 5,98·1024 kg; RTierra = 6,37·103 km

Sol.: g = 9,82 m/s2

5. - Si soltamos una piedra en el espacio, ¿irá cogiendo velocidad a

medida que se aleje? ¿Si nos quedamos quietos volverá a donde la

habíamos tirado?

6. - Si vamos al espacio y soltamos una piedra de 1 tonelada dejándola

quieta en ese momento, ¿hacía a dónde irá la piedra?

7. - Si estamos aquí, en el planeta Tierra, y queremos despegar en un

cohete, ¿tendrá que hacer mucha fuerza éste para violar la ley de la

gravedad?

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8. - Si lanzamos un cohete al espacio desde el planeta Tierra, ¿cómo

podrá volver a nuestro planeta? Piensa en las distintas soluciones, si las

hay.

9 - Estamos en un gimnasio, donde no hay viento (0m/s), y desde una

espaldera, arriba del todo, a unos 20 metros, tiramos una pelota de ping-

pong y otra de igual tamaño pero de metal, ¿cuál llega antes al suelo? Y

si en vez de ser dos pelotas, fueran dos botellas, una llena y la otra vacía,

¿cuál caería antes?

10. - Si tiramos una manzana desde un árbol, en la Tierra, y tiramos otra

en la Luna, ¿cuál llega antes al suelo?

11. - ¿Dónde pesaría una piedra muy grande, en la Tierra o en la Luna?

¿Y cuál tendría más masa?

12. - Si Newton hubiera estado en Marte, ¿habría descubierto antes o

después la ley de la gravitación universal, es decir, la gravedad?

13.- ¿Cómo definirías la gravedad?

14.- ¿Qué es la teoría de la gravedad? ¿Quién la propuso?

15.- Si dejamos caer dos objetos con la misma forma pero distinta masa

llegan al suelo a la vez. (Verdadero o Falso)

16.- ¿Cuáles son los tipos de gravedad que conocemos?

17.- ¿En qué año Galileo Galilei formula la teoría aristotélica?

18.- Razona si es verdadero o falso: El peso y masa tienen la misma

definición pero se utilizan en distintos contexto.

19.- ¿Cuál es la fórmula de la fuerza gravitacional?

20.- Explica con tus palabras por qué un helicóptero puede volar.

EXPERIMENTOS DE LA GRAVEDAD

Primer experimento realizado:

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1º EXP: CAIDA LIBRE DE OBJETOS

Según hemos estudiado, Isaac Newton fue quien propuso la ley de

gravitación universal. Una de las afirmaciones de esta ley es que en

lanzamiento de dos objetos de misma forma pero de distinta masa estos

objetos caen a la vez. Y esta es la información con la que vamos a

experimentar.

1º Nuestro experimento consiste en dos objetos, como se ha mencionado

antes, de misma forma pero de distinta masa. En el primer intento lo

haremos con botellas de plástico de coca cola del mismo tamaño pero

una estará llena de agua y la otra vacía. Dos componentes del grupo se

quedarán en el suelo para comprobar si las dos botellas caen a la vez o

no. Los otros dos componentes se quedaran en un tercer piso de donde

se dejaran caer las botellas a la misma distancia. Comencemos a

experimentar:

- Al principio nos costó un poco conseguir que funcionara la caída

puesto que era un edificio y las botellas se chocaban contra la

pared o los focos. Cuando logramos que las botellas no se

chocaran con nada, nos quedamos asombrados al ver que la

botella que tenía más masa llego al suelo primero. Según newton

las dos botellas tendrían que haber llegado justo a la vez al suelo.

Lo repetimos otra vez cambiando los miembros del grupo (los de

arriba abajo y los de abajo arriba) para asegurarnos de la

observación o por si habíamos cometido algún error sin darnos

cuenta, pero observamos el mismo resultado.

2º En el segundo intento probamos con algo más sencillo de manejar, dos

pelotas pequeñas del mismo diámetro, una de golf y otra de pin pon.

- Esta vez, dejamos caer las pelotas desde una escalera al aire libre,

en un cuarto piso. Seguimos el mismo procedimiento que el intento

anterior, dos componentes arriba y dos abajo. En el momento de

tirar las pelotas, los de abajo observaron que la que tenía más masa

toco antes el suelo, lo mismo que había pasado con el intento

anterior. Nos pusimos a buscar respuestas a esta cuestión que nos

había surgido. Según Newton las dos pelotas tenían que caer a la

vez pero ¿por qué nosotros veíamos caer antes la de más masa?

Tras pensar y meditar sobre los posibles fallos, nos dimos cuenta de

que en ninguno de los experimentos anteriores habíamos tenido en

cuenta el rozamiento, una fuerza que va en sentido contrario de la

fuerza aplicada, causada, en este caso, por el aire.

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3º En el tercer intento buscamos un lugar cerrado, donde no pueda pasar

el aire y podamos evitar la fuerza de rozamiento. Elegimos el gimnasio del

colegio.

- Desde una cierta altura (más o menos 3m) dejamos caer las dos

pelotas a la vez y para nuestra sorpresa, las dos pelotas tocaron en

suelo al mismo tiempo. Nuestro fallo era la fuerza del rozamiento.

Finalmente pudimos afirmar que este apartado de la ley de

Newton es cierta.

Segundo experimento realizado:

2º EXPERIMENTO: EL MARTILLO EQUILIBRISTA

La gravedad es una fuerza que actúa cada segundo de la vida, sobre

cada uno de nosotros y sobre todo lo que te rodea. Aunque no nos

demos cuenta, ella.

MATERIALES:

- Regla de 30 cm

- Martillo

- Hilo o banda elástica resistente

PASOS:

1º Coloca la regla sobre el martillo

2º Corre la regla hacia atrás de modo que la cabeza del martillo

sobresalga unos 10cm.

3º Toma el hilo y ata uno de sus extremos en la regla, más o menos a unos

5 centímetros por detrás de la punta (de la regla).

4º A esa misma altura atas el otro extremo del hilo al mango del martillo.

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5º Se coloca la punta de la regla que está más cerca de la cabeza del

martillo sobre el borde de una mesa y observa lo que sucede.

Dejamos un video donde se ve lo que sucede y podamos entender lo

que sucede y por qué.

http://www.youtube.com/watch?v=Hj-NX0xtcVY

¿Por qué ocurre esto?

El primero, es el principio de acción y reacción, que no es más que

la Tercera Ley de Newton. Ella dice que a toda acción le corresponde

una reacción. En este experimento, la acción es la fuerza que la regla

realiza sobre la mesa, y la reacción es la fuerza de igual magnitud y

dirección, pero de sentido opuesto, que realiza la mesa sobre la regla.

Por otro lado, tenemos otro concepto que es el más importante en

este experimento casero que estamos realizando. Se trata del centro de

Gravedad.

Este centro de gravedad, no es más ni menos que el punto por donde

pasa la fuerza resultante de todas las fuerzas de gravedad que están

actuando sobre cada porción del sistema. Es decir, cada sección de la

regla y el martillo está siendo atraída hacia el centro de la tierra por la

fuerza de gravedad. La resultante de todas esas fuerzas sobre ambos,

pasa por el centro de gravedad.

EL ORIGEN

POR:

Alejandra Rivera

Ángela Saldaña

Ruth Calderón

Cristina Montesinos

Ricardo Méndez

1. CONCEPTOS BASICOS

Para nosotros nuestro planeta es inmenso pero en el universo solo somos

una pequeña mota de polvo, con estos conceptos pretendemos ilustraros

un poco en temas basados en astros y planetas.

¿QUÉ ES EL UNIVERSO? Podemos decir que el universo es la totalidad,

contiene desde planetas y astros hasta galaxias. Sin embargo, el término

también se utiliza en sentidos diferentes y alude a conceptos como

cosmos, mundo o naturaleza.

¿QUÉ SON LAS GALAXIAS? Es un sistema formado por estrellas y otros astros

distintos que la componen, también puede poseer nubes de gas,

agujeros negros o materia oscura.

¿QUÉ ES UNA NEBULOSA?

Están formados por gas y polvo y

dependiendo de lo densas o no que sean

se pueden o no ver desde la tierra.

Hay dos tipos de nebulosas: Oscuras y de

Emisión.

¿QUÉ SON LAS CONSTELACIONES? Son conjuntos de estrellas que forman

figuras y en las que se fijaban los antiguos pensadores de Grecia y Roma

y les ponían nombres dedicados a sus Dioses, en total hay 88

constelaciones localizadas en la esfera celeste. Algunas de ellas servían

para orientarse. Algunas de ellas se nombran: Acuario, Casiopea o

Capricornio.

¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS? Las estrellas son masas de gases,

principalmente hidrógeno y helio, que emiten luz. Se encuentran a

temperaturas muy elevadas. En su interior hay reacciones nucleares.

El Sol es una estrella. Vemos las estrellas, excepto el Sol, como puntos

luminosos muy pequeños, y sólo de noche, porque están a enormes

distancias de nosotros. Parecen estar fijas, manteniendo la misma

posición relativa en los cielos año tras año. En realidad, las estrellas están

en rápido movimiento, pero a distancias tan grandes que sus cambios de

posición se perciben sólo a través de los siglos.

¿QUÉ SON LOS PLANETAS? Esta palabra deriva de una griega que quiere

decir errante, y se trata de un cuerpo que no emite luz propia, sino que

brilla en el cielo por luz reflejada, y que está en órbita alrededor de una

estrella.

Desde un punto de vista físico, un planeta puede estar formado por

materiales sólidos, como rocas y metales, o bien por un cúmulo de gas.

Desde un punto de vista genético, hoy se piensa que los planetas se

forman por procesos de condensación de gases y polvos alrededor de

una o más estrellas. Nuestro sistema solar está formado por ocho

planetas en orden, Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano

y Neptuno.

¿QUÉ SON LOS UNIVERSOS PARALELOS? Hipótesis de la Física en la que

entran en juego la existencia de varios universos o realidades independientes.

¿QUÉ TIPOS DE UNIVERSOS HAY?

-Universo abierto: Es un universo que nunca dejaría de expandirse en un

angulo de 180 grados.

-Universo cerrado: O cíclico es un tipo de universo en el que no se

expande pero va repitiéndose ya que podría decirse que es `circular´

-Universo pulsante: sería el último de muchos surgidos en el pasado, luego

de sucesivas explosiones y contracciones (pulsaciones).

¿QUÉ ES LA MATERIA OSCURA? Es la hipotética materia que no emite la

suficiente radiación electromagnética para ser detectada con los medios

técnicos actuales, para ser detectada con los medios actuales.

¿QUÉ ES EL BIG BANG? Es una teoría de la física que intenta explicar el origen

del universo.

¿QUÉ SON LOS EXOPLANETAS? Son planetas que orbitan alrededor de otra

estrella fuera del sistema solar

¿QUÉ SON LAS LENTES GRAVITACIONALES? Fueron demostradas por Einstein

en la teoría de la relatividad y se forman cuando la luz propia de un astro se

curva alrededor de un objeto.

2. CRONOLOGÍA HISTÓRICA Y PERSONAL

El comienzo de la Astronomía se remonta a la época del año 32000 a.C.,

en la que los hombres de la Edad de Piedra tallaban huesos y realizaban

incisiones en ellos con el fin de representar las fases lunares (creciente,

menguante, nueva y llena). Hasta 29000 años más tarde, con la

construcción de las pirámides de Gizeh y del círculo de Stonehenge, no

hubo ningún otro avance significativo en la Astronomía.

En los dos siglos siguientes, gracias a las civilizaciones china y griega, esta

ciencia se encontrará al alza. En primer lugar, los chinos crearon el primer

calendario de la Humanidad en el 1300 a.C. 700 años después, el

científico y filósofo griego Tales de Mileto sugería que la Tierra era un disco

y que tenía la capacidad de flotar sobre el agua. En ese mismo siglo,

nació Anaximandro de Mileto, cuya teoría decía que la Tierra era un

cilindro. También presentó su teoría Pitágoras, que proponía un tipo de

geocentrismo con una bóveda celeste compuesta por esferas. Aristóteles

continuó con la teoría geocéntrica y fue el primero en explicar los

mecanismos de los eclipses. Cinco décadas más tarde, Aristarco de

Samos, intentó cambiar el rumbo de la astronomía proponiendo el

heliocentrismo, teoría que defendía que el Sol era el centro del Universo,

en lugar de la Tierra.

Y después de dieciocho largos siglos,

Copérnico dice que existe un Sistema Solar con

su centro en el

Sol, pero la

Iglesia lo

considera

herejía. Su

sucesor, Galileo

Galilei, que fue el

primero en utilizar

el telescopio

inventado en el año 1608 por Hans

Lippershey, descubre nuevas estrellas en la

Vía Láctea, logra describir con éxito la superficie lunar y desvela gran

parte de los satélites de Júpiter Y justo al año siguiente, Johannes Kepler

promulga las dos primeras leyes homónimas y no sería hasta 1618 cuando

lo haría la tercera. La primera ley dice que todos los planetas se desplazan

en torno al Sol en elipse. La segunda, que el radio vector de cada órbita

(línea imaginaria que une el Sol con cada

planeta) barre espacios iguales en

tiempos iguales en referencia a los

demás. Y finalmente la tercera explica

que el cuadrado del periodo orbital es

directamente proporcional al cubo de la

longitud del eje mayor de la elipsis. Estos

apartados significaron un punto de

inflexión en la Astronomía y en la Ciencia

en general. Ya, en el 1675, Giovanni

Cassini considera una división en los

anillos de Saturno. Y ya a finales del siglo

XVII, en el año 1687, Isaac Newton, gracias al apoyo de su amigo Edmund

Halley, publica los Principia, una recopilación de tres libros en las que se

recogen las investigaciones del científico inglés en diversos campos de la

Ciencia; supuso una revolución en la Astronomía, ya que esclarecía el

porqué del error en representar el Sistema Solar en vórtices: estos no

pueden moverse en elipsis.

En el siglo XVIII no existen muchos hechos relevantes para la Astronomía.

Empezando por Edmund Halley que predecía que el cometa homónimo,

reaparecería en el año 1759, y estaba en lo cierto. En aquel lustro, Kant

expone su idea de que todos los astros provienen de nubes condensadas.

12 años después, Charles Messier publica el primer Catálogo de Cuerpos

Celestes. En el 1781, William Herschel descubre Urano y acuña el término

de “nebulosa planetaria” para referirse a un cúmulo o conjunto de

planetas que se agrupan entorno a una estrella. Estas hazañas, añadidas

al hallazgo de nuevos satélites en Saturno, hacen surgir la publicación de

un Nuevo Catálogo General.

Ya en el siglo XIX, el 1 de enero del 1801, Giuseppe Piazzi consigue ver

Ceres 1, el primer asteroide encontrado. En el año 1842, Christian Doppler

promulga el Efecto Doppler, muy utilizado actualmente para calcular

velocidades en el espacio. Tres años más tarde, Lord Ross descubre la

primera galaxia en espiral, a la que denomina nebulosa espiral. En los

años 60, se produce una auténtica revolución en la Astronomía, ya que

gracias al electroscopio (que consiste en una varilla metálica con dos

extremos: en el superior, hay una esfera; en el inferior, un saliente sobre el

que se apoya una lámina de oro doblada por la mitad. Todo ello en un

recipiente de vidrio, protegido por un armazón de cobre), se consigue

definir correctamente la composición de los astros. Se establece como

principal el Meridiano de Greenwich en el 1884. En el 1888, se publica un

Nuevo Catálogo General, con 7840 cuerpos celestes, a los que se les

añaden 1520 objetos espaciales.

El siguiente siglo, el siglo XX es el más denso con diferencia, conforme a

hallazgos. En el año 1905, Albert Einstein expone su famosa Teoría Especial

de la Relatividad. Ese mismo año, se propone la

forma en espiral de la Vía Láctea. En la década

siguiente, se detecta por primera vez, la

expansión del Universo gracias a Slipher y se

descubren los rayos cósmicos. En el 1915,

Einstein publica la Teoría General de la

Relatividad y con ella, la ecuación más famosa

de la Historia: 𝐸 = 𝑚𝑐2, que explica que la

energía y la masa provienen o son lo mismo, la

materia y las relaciona. Se encuentra Sirius B,

una enana blanca. En los años 20, Edwin Hubble postula que el Universo

está en constante expansión. Esta y otras proezas del científico

norteamericano, logran un cálculo correcto de la edad del Cosmos y su

ritmo de dilatación. Fred Hoyle en el 1948, utiliza por primera vez la Teoría

de Big Bang. En el 1957 se inicia la carrera espacial entre las dos potencias

de la Guerra Fría, Estados Unidos y la Unión Soviética. Cuatro años

después de dicho inicio, el ruso Yuri Gagarin se convierte en el primer ser

humano en el Espacio. En 1965, se aporta una base real a la teoría del Big

Bang. Esta teoría explica que gracias a unas condiciones físicas y

químicas determinadas, hubo una gran explosión mediante la cual, surgió

el Universo. Cuatro años más tarde, Neil Amstrong y Edwin Aldrin realizan

el primer viaje tripulado a la Luna en julio de 1969. La década de los 70 se

dedicará casi exclusivamente a la exploración de planetas, gracias a

diversas sondas como la Mariner y Pioneer 10 y Venera 9. Los astros

mayormente sometidos a investigación fueron Mercurio, Venus, Júpiter y

Saturno. En 1981, se descubren las primeras zonas de vacío estelares. Y

por fin en 1990, se lanza en telescopio Hubble. Un año después, se realiza

lo mismo con Compton, el primer observatorio de rayos Gamma. Para

finalizar, en el año 2000 se descubren moléculas acuosas en la superficie

marciana, que abre a la Ciencia la hipótesis de que pudo haber, hay o

incluso, pueda surgir vida en Marte.

3. ALGUNOS INVENTOS RELACIONADOS

Telescopio:

La disposición de las lentes depende del tipo de telescopio, aquí hay

alguno de ellos:

Se denomina telescopio al instrumento óptico que permite ver objetos

lejanos con mucho más detalle que a simple vista al captar radiación

electromagnética, tal como la luz. Es una herramienta fundamental en

astronomía, y cada desarrollo o perfeccionamiento de este instrumento

ha permitido avances en nuestra comprensión del Universo

Gracias al telescopio desde que Galileo Galilei en 1610 lo usó para mirar

la Luna, el planeta Júpiter y las estrellas el ser humano pudo, por fin,

empezar a conocer la verdadera naturaleza de los cuerpos celestes que

nos rodean y nuestra ubicación en el universo.

EJ: El telescopio Hubble

El Telescopio espacial Hubble fue

diseñado para liberar a los astrónomos

de una limitación que les había

afectado desde los días de Galileo: la

atmósfera de la Tierra.

Es un telescopio orbital que funciona

como un ojo en el cielo que permite a los

astrónomos llegar más lejos en el universo. Orbita a una altura de 600 Km.

Y se mueve a una velocidad de 7500 m/s, la cual se explica en el

apartado siguiente de “aplicaciones matemáticas y cálculos

relacionados.

Comenzó a enviar imágenes sin precedentes, pero defectuosas. Sus

imágenes eran superiores a las de los instrumentos destinados a usarse en

la Tierra pero ligeramente borrosas debido a un problema óptico. La

reparación, que se realizó estando en órbita, funcionó, y el Hubble

empezó a entregar imágenes nítidas como el cristal.

http://www.youtube.com/watch?v=7S3FrLyWOAk – Imágenes captadas

por el telescopio Hubble

Satélites artificiales:

Los satélites artificiales tienen varias funciones como son:

· Realizar telecomunicaciones, como el

internet, la televisión y el teléfono. Que están

aplicados a la vida cotidiana.

· Investigar el espacio exterior, las estrellas y

galaxias y otros para observar fenómenos que

ocurren en la tierra.

· Realizar experimentos científicos en el

espacio, como los satélites de la estación

espacial internacional.

Los satélites artificiales son objetos de fabricación humana que se

colocan en órbita alrededor de un cuerpo celeste como un planeta o un

satélite natural en el espacio.

El primer satélite artificial fue el Sputnik I lanzado por la Unión Soviética el

4 de octubre de 1957. Desde entonces se han colocado en órbita miles

de satélites artificiales muchos de los cuales aún continúan en órbita

alrededor de la Tierra.

Cuando ya no sirven, los satélites artificiales pueden quedar orbitando

como basura espacial.

Los satélites artificiales nacieron durante la guerra fría entre los Estados

Unidos y La Unión Soviética, que pretendían ambos conquistar el espacio.

EJ: Satélite Meteosat

Es un satélite meteorológico que nos informa sobre el tiempo.

4. APLICACIONES MATEMÁTICAS, CALCULOS

RELACIONADOS.

La astronomía no es magia, es ciencia. Como en toda ciencia, hay

predicciones que podemos hacer sobre el papel, podemos explicar los

fenómenos conocidos y calcular fenómenos que sucederán en el futuro.

La Luna, por ejemplo, no está en el cielo cada noche en una posición al

azar. Podemos calcular la posición de la Luna, de las estrellas, los

cometas, los planetas y sus satélites en cualquier momento del pasado,

en el presente y en el futuro, lo mismo que los eclipses, la salida o la puesta

de Sol, el comienzo de las estaciones...

Para comprender cualquier fenómeno se necesita la matemática, ésta

forma parte de la construcción de las ciencias, todas ellas creaciones

del ser humano; por lo que para poder interpretarlas en toda su

dimensión y que muchas puedan existir es necesaria la ciencia lenguaje

del universo; pero la relación matemática-ciencias muchas veces está

ausente en la enseñanza, sus conocimientos se dan de manera aislada,

sin mostrar su cultura y utilidad.

Por ejemplo cuando se lanza un cohete al espacio se tiene que precisar

las coordenadas exactas, la velocidad etc. Y a donde se va a mandar;

un error en los cálculos, aún que sea muy pequeño puede ser de muy

grandes dimensiones y puedes mandar el cohete a otro lado muy

alejado por error en uno o 2 grados (trayectoria).

Esta es una página en la que puedes calcular la salida y puesta del sol y

de luna, en el país que desees:

http://www.tutiempo.net/silvia_larocca/Programas/astronomia.htm

• Velocidad orbital

La velocidad orbital es la velocidad que tiene un planeta, satélite

(natural o artificial) en su órbita alrededor de otro cuerpo celeste

(estrella, planeta,...).

Vorb.=√g ∗ m

R

En la órbita circular la velocidad no es constante, sino que varía a lo

largo de la órbita, la velocidad es menor cuanto más alejado está el

cuerpo de la órbita del astro que le atrae.

Las velocidades orbitales se expresan en km/s o en km/h. Suele

emplearse el valor de velocidad orbital media. Así, el

planeta Tierra tiene una velocidad orbital media de 29,78 km/s.

• Tiempo de un año luz

Un año luz es una unidad de distancia, esta calcula la longitud que

recorre la luz en un año.

Equivale aproximadamente a 9,46 × 1012 km.

Para calcular un año luz, lo podemos realizar de una forma muy

sencilla, con una simple regla de tres, se hace como lo vamos a

indicar a continuación:

9,46 * 1012 km 1 año luz

30 km (ejemplo) x años luz

5. INFÓRMATE EN LA RED

AHONDANDO EN LOS SECRETOS DEL UNIVERSO

http://www.astromia.com/

De esta página web destacaría las fotos del universo que

están a disposición de todo el mundo. Estas fotografías son de

diversos elementos que componen el universo, como por

ejemplo de los agujeros negros y el espacio profundo, que

quizás pueden ser las que más curiosidad nos produzcan, junto

a las imágenes de las nebulosas de nuestra galaxia.

MÁS SOBRE LO QUE NOS RODEA

https://www.youtube.com/watch?v=LxrsX-

IOfdA&list=PL870444BFCB3456CE.

Este vídeo nos habla sobre un nuevo planeta descubierto

llamado Gliese 581, el planeta más ligero y parecido a la tierra.

https://www.youtube.com/watch?v=8MdOXkyPGFQ&list=PL87

0444BFCB3456CE.

El universo infinito. En este vídeo los científicos nos cuentan que

no hay 4 dimensiones, sino 11. Además nos hablan de los

universos paralelos, también del origen del universo. Otra cosa

que cabe destacar del vídeo es que nos habla un poco de la

materia oscura y de los distintos tipos de universos existentes y

por último podemos ver cómo nos mencionan las lentes

gravitatorias.

DIVIÉRTETE EN EL EXTERIOR:

1. http://www.solarsystemscope.com/

Interactivo de del sistema solar en el que puedes indagar

retrocediendo y avanzando el tiempo (horas, días, años…) y vas

observando donde van estando todos los planetas del sistema

solar).

2. http://www.planethunters.org/http://www.Ilovemedia.es/pr

oyectos/las-fases-enesteinteractien de-la-luna/

En este interactivo nos permite observar fácilmente las

transiciones planetarias mediante Kepler.

3. http://www.Ilovemedia.es/proyectos/las-fases-de-la-luna/

En este interactivo se puede observar las distintas fases de la luna

de la luna.

6. EXPERIMENTOS

ECLIPSE LUNAR

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/fisica/astronomia/e

clipse-casero/default.asp

- Este experimento consiste en crear un eclipse lunar utilizando los

siguientes materiales: una caja, una linterna y maquetas a escala

de la Tierra y la Luna.

SIMULADOR DE ECLIPSE

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/fisica/astronomia/si

mulador-de-eclipses/default.asp

- Este experimento consiste en crear un simulador de eclipses

utilizando diversos materiales, para poder ver un eclipse lunar,

como el anterior.

FASES SOLARES

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/fisica/astronomia/s

ol-estaciones-orientacion/default.asp

- Este experimento consiste en crear una maqueta de una casa y

colocar el sol en diferentes posiciones para poder observar las

diferentes orientaciones del sol.

CURIOSEANDO

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/fisica/astronomia/

- En este enlace podréis curiosear una serie de experimentos de los

cuales solo hemos hecho dos, los más interesantes y sencillos a la

hora de encontrar los materiales.

7. EJERCICIOS

1.- Define: Estrellas y Galaxia y explica sus diferencias y sus semejanzas.

2.- ¿Por qué materiales pueden estar formados los planetas? ¿Qué

planetas se encuentran en nuestro sistema solar?

3.- ¿Cuántas constelaciones están situadas en nuestra esfera celeste? Di

alguna de ellas.

4.- Define Universo con tus propias palabras.

5.- Di la diferencia entre Galaxia y Constelaciones.

6.- Explica las diferencias de Planeta y Nebulosa y defínela.

7. Define telescopio y pon un ejemplo.

8. ¿Quién fue la primera persona en utilizarlo?

9. Define satélite y pon un ejemplo.

10. ¿Cuál fue el primer satélite artificial que se mandó al espacio? ¿Por

qué se hizo?

11. Ordena cronológicamente los siguientes personajes: Tales de Mileto,

Lippershey, Doppler, Anaximandro de Mileto, Newton.

12. ¿Cuál es el telescopio más relevante de la historia de la Astronomía?

13. ¿Con cuántos cuerpos celestes contaba en total el Catálogo General

del año 1888?

14. ¿Qué astrónomo acuña por primera vez el término y la teoría del Big

Bang? ¿En qué año?

15. ¿Qué dos vertientes posee la Teoría de la Relatividad de Einstein?

16. ¿De qué tres campos de la ciencia hablan en su mayoría los Principia

de Isaac Newton?

17. ¿Para qué sirven las aplicaciones matemáticas?

18. ¿Qué es un año luz?

CARGAS ELÉCTRICAS

Carlos García-Consuegra

Rosa Gascón

Álvaro Corrochano

Mar Suárez

1. CONCEPTOS BÁSICOS

1.1 Electrización

Es el proceso a través del cual un cuerpo se carga eléctricamente.

Si frotamos fuertemente una varilla de plástico con una prenda de lana y

acercamos la varilla a unos trocitos de papel extendidos sobre la mesa,

observamos que la varilla de plástico atrae a los trocitos de papel.

Esto se explica admitiendo que la varilla de plástico ha quedado cargada

eléctricamente, denominando al proceso electrización.

1.2 ¿De dónde proviene esta carga eléctrica?

Las cargas eléctricas provienen de las partículas que constituyen el átomo. El

núcleo del átomo está formado por:

- Protones: tienen carga eléctrica positiva.

- Neutrones: no tiene carga eléctrica.

La corteza está constituida por:

- Electrones. Posee carga eléctrica negativa.

El número de protones de un átomo es igual al número de electrones, por lo tanto

el átomo es neutro en su conjunto. Ahora bien, un átomo puede ganar o perder

electrones con lo que queda cargado eléctricamente.

Un cuerpo está cargado de forma neutral/ sin carga si sus átomos tienen tantas

cargas positivas como negativas; está cargado positivamente si sus átomos

tienen un defecto de electrones y está cargado negativamente si sus átomos

tienen un exceso de electrones.

En un proceso de electrización, los electrones que gana un cuerpo son perdidos

por el otro, no se crean electrones nuevos. La carga eléctrica total se conserva.

1.3 Métodos de electrización

Un cuerpo puede adquirir carga eléctrica a partir de varios métodos.

Electrización por frotamiento: se consigue cargar un cuerpo al frotarlo con

otro.

- Al frotar una varilla de vidrio con un pañuelo de seda, la varilla cede

electrones y queda cargada positivamente, mientras que el pañuelo

los adquiere y queda cargado negativamente.

- Al frotar una varilla de plástico con un paño de lana, la primera

adquiere una carga negativa, mientras que el segundo adquiere carga

positiva.

Electrización por inducción: Se consigue cargar un cuerpo neutro al

aproximar otro cuerpo cargado eléctricamente.

Cuando acercamos una varilla de vidrio electrizada a una bola neutra, se

produce una redistribución de las cargas eléctricas en esta última. La carga

neta de la bola no varía, pero la mayor proximidad de las cargas negativas

a la varilla hace que la bola sea atraída.

Electrización por contacto: Se consigue cargar un cuerpo eléctrico al ponerlo

en contacto físico con un cuerpo electrizado.

Al establecer el contacto entre la varilla electrizada y la bola del péndulo,

parte de la carga de la bolita pasa a la varilla y ambos cuerpos quedan

cargados con cargas eléctricas del mismo signo, por lo que se repelen.

2. CRONOLOGÍA HISTÓRICA Y PERSONAJES

600 antes de Cristo - Tales de Mileto

Descubre la electricidad estática, al darse cuenta de que al frotar el ámbar

(resina vegetal fosilizada) éste posee la propiedad de atraer algunos objetos.

1673 - Francois de Cisternay Du Fay

Fue el primero en identificar la existencia de dos cargas eléctricas:

Negativa (-) y Positiva (+).

1729 - Stephen Gray:

Investigó la atracción y repulsión de elementos al

conectarlos con materiales eléctricos. Esto explica que al

coger un objeto de una carga distinta a la del otro objeto

se atraen, y al juntar un objeto con otro de la misma carga

se repelen.

1785- Ley de Coulomb:

Fue descubierta por Priestley en 1766, y redescubierta por Cavendish pocos años

después, pero fue Coulomb en 1785 quien la sometió a ensayos experimentales

directos.

1791 - 1867 Michael Faraday:

Faraday logró desarrollar el primer motor eléctrico conocido. Realizó varios

experimentos electroquímicos, por ejemplo la electrolisis de la materia, que le

permitieron relacionar de forma directa materia con electricidad. Tras realizar

dichos experimentos redactó unas leyes que relacionaban las cargas eléctricas

con la materia:

Primera ley: La masa de una sustancia que se desprende o deposita en un

electrodo es proporcional a la carga eléctrica que atraviesa la solución

electrolítica.

Segunda ley: Si una cantidad de electricidad atraviesa distintos electrolitos, las

masas de las sustancias depositadas durante la electrólisis son proporcionales a

los respectivos equivalentes químicos.

La electrólisis es la descomposición química de una sustancia, producida por el

paso de una corriente eléctrica continua. Para que tenga lugar la electrólisis de

un compuesto es preciso que éste sea un ácido, una base o una sal disociable

en iones, y que se halle en estado líquido o en disolución.

1897 - Joseph John Thomson:

El británico realizó un experimento y observó que cuando en

un tubo de vidrio que contiene un gas, se hace parcialmente

el vacío y se aplica un voltaje de varios miles de voltios, fluye

una corriente eléctrica a través de él. Asociado a este flujo

eléctrico, el gas encerrado en el tubo emite unos rayos de

luz de colores, denominados rayos catódicos, que

son desviados por la acción de los campos eléctricos y

magnéticos.

Mediante un estudio cuidadoso de esta desviación, J. J. Thomson demostró que

los rayos estaban formados por una corriente de partículas cargadas

negativamente, que llamó electrones. También un año después, propone el

primer modelo atómico en el cual se representaba al átomo como una esfera

formada por una masa fluida con carga positiva y los electrones incrustados en

ella.

1909/1910 - Robert Millikan:

Consiguió aislar y medir la carga de un electrón, es decir, la carga eléctrica

elemental (1910), que es una constante física fundamental.

Con este objetivo diseñó el experimento de la gota de aceite, mediante el cual

pudo medir con gran precisión la carga del electrón, probando además que era

constante para todos los electrones. El experimento, realizado consistió en

mantener suspendida en el campo gravitatorio terrestre una gota de aceite por

medio de un campo eléctrico generado por dos electrodos.

3. ALGUNOS INVENTOS RELACIONADOS

1752 – Benjamín Franklin – Pararrayos

Benjamín Franklin investigó los fenómenos

eléctricos e inventó el pararrayos y denominó las

cargas positivas y negativas.

Un pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es

atraer un rayo ionizando el aire para llamar y

conducir la descarga hacia tierra, de tal modo

que no cause daños a las personas o

construcciones

Benjamín Franklin quería demostrar la naturaleza

eléctrica de los rayos y lo consiguió. Franklin

construyó una cometa, cuya estructura estaba

realizada con varillas metálicas, y sujeta por un

largo hilo de seda. En el otro extremo ató una llave

de metal. Un día tormentoso, echó a volar la cometa y pudo comprobar cómo

en poco rato ésta atraía un rayo que impactaba contra la estructura metálica y

cuya descarga eléctrica bajaba hasta la llave. El éxito del experimento le fue de

gran ayuda para explicar su teoría y demostrar que los rayos podían ser atraídos

por un metal y que dirigiéndolos hacia una toma de tierra se podría impedir

numerosos accidentes mortales y proteger las edificaciones.

1832 – Samuel Morse - Telégrafo

El telégrafo fue inventado por Samuel Morse,

de nacionalidad estadounidense. En un

comienzo, el sistema no poseía un código

para hacer posible la comunicación, pero

rápidamente se creó un alfabeto (código

morse) basado en la amplitud de las señales,

lo que hizo del invento de un verdadero

sistema de comunicación.

El telegrafista, al pulsar el interruptor, hace que la corriente discurra por los cables

y al dejar de pulsarlo, la corriente cesa. El zumbador lleva un electroimán que

cuando pasa la corriente, mueve una palanca de hierro.

1842 – Alexander Bain – Fax

El principio básico de operación de los fax fue inventado por ingeniero escocés

Alexander Bain.

Básicamente, una máquina de fax lo que hace es leer un documento, dividirlo

en muchas piezas pequeñas llamados elementos gráficos o pixeles y enviarlos

uno por uno a otra máquina similar a través de una línea telefónica. La

densidad gráfica de cada elemento se convierte en una señal de corriente

eléctrica proporcional a ella, la cual se transmite hacia el receptor. El receptor

recibe estas señales, las convierte nuevamente en puntos impresos, los cuales

va uniendo hasta que aparece en el papel una copia del documento original.

1929 – Robert Van de Graaf – Generador de Van Graaf

Robert Van de Graaff encontró una nueva manera de cargar una esfera hueca

con alto voltaje. La montó sobre una gran columna de aislamiento, dentro de

la cual una banda de hule (mantel de plástico) giraba alrededor de dos poleas:

una dentro de la esfera, y la otra (girada por un motor) en la base, con una

fuente de voltaje negativo, unida a una serie de puntas agudas, los cuales

descargaban carga eléctrica negativa sobre la banda. El otro lado de la fuente

de voltaje estaba conectada a tierra, de manera que los electrones al ser

descargados, otros llegaban y los remplazaban, sin dejar atrás una carga

eléctrica positiva.

El generador de Van Graaff, comúnmente se halla en los aviones o coches para

descargar todas cargas negativas que tengan, y es utilizado para evitar

descargas eléctricas por culpa de un rayo o para mantenerse en el aire.

1938 – Carlson – Fotocopiadora

Carlson inventó la primera máquina que funcionó por fotografía eléctrica (no

comenzó a utilizarse hasta 1947), precursora de las fotocopiadoras actuales.

En ella las regiones del tambor de imágenes se cargan positivamente y atraen

a partículas con carga negativa del tóner (cartucho de tinta). Estas partículas

forman un polvillo negro, que dibuja la imagen cuando se adhiere a la hoja de

la copia.

4. APLICACIONES MATEMÁTICAS

Ley de las cargas eléctricas:

La ley de las cargas eléctricas dice que las cargas con el

mismo signo se repelen y las de diferente signo se atraen,

es decir que las fuerzas electrostáticas cuando se repelen

son de repulsión y cuando se atraen son de atracción.

Ley de Coulomb:

La ley de Coulomb sirve para medir la cantidad de carga que ha obtenido o

perdido un cuerpo.

Para medir la cantidad de energía que posee un cuerpo se utiliza el CULOMBIO.

1 culombio = 6.3*1018 electrones

Es decir, si un cuerpo decimos que ha ganado 1C ha ganado 6.3*1018 electrones.

Fórmula

La fuerza F (Newton,

N) de interacción entre dos cargas Q1 y Q2 (Culombio, C) que se repelen o

atraen. Es proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional

al cuadrado de la distancia d (metro, m) que las separa.

Cuando la carga es negativa se escribirá un menos delante de la cantidad

- Q1, Q2: Valor de las cargas (siempre en culombios

- K: constante de Coulomb (depende del medio).

- d: distancia entre las cargas (siempre medida en m.)

RECUERDA:

Se utilizan otras unidades menores que el Culombio para poder medir

cargas eléctricas:

1 uC/mC = 1*10-6 C 1 MC =6.3*1012 electrones

1 nC = 1*10-9 C 1 nC =6.3*109 electrones

5. INFÓRMATE EN LA RED

5.1 Página web interesante

En esta página puedes observar cómo funcionan las

cargas eléctricas y sus propiedades.

Además vienen leyes que tratan sobre las cargas, como por

ejemplo la ley de Coulomb.

5.2 Vídeos sobre el tema:

Habla de las propiedades de las cargas

eléctricas poniendo algunos ejemplos que

hacemos en nuestra vida y que notamos,

además hace una demostración grafica de los

cuerpos cuando las cargas son neutras, pierden

o ganan.

5.3 Interactivos:

Habla de la electricidad estática, dice que es un tipo de electricidad que se

produce cuando en un cuerpo se acumulan cargas eléctricas (por ejemplo al

frotar un cuerpo). Estas cargas pueden ser

positivas o negativas, los objetos

normalmente suelen ser neutros. Al acercar

un cuerpo con una carga eléctrica se

pueden atraer (diferente tipo de carga) o

repeler (mismo tipo de carga). Si acercas el

soporte con carga positiva a la parte positiva

de la varilla, se repelen y el hilo se retuerce. Si lo acercas a la negativa se atraen

y el hilo se retuerce pero en sentido contrario.

En un cuerpo existen dos tipos de cargas eléctricas:

positivas y negativas. Las cargas eléctricas del

mismo tipo se repelen y las cargas eléctricas de

distinto tipo se atraen. Coulomb explica que la

fuerza entre dos cargas eléctricas es directamente

proporcional a las cargas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia que las

separa.

6. EXPERIMENTOS

Electrolisis del agua

El objetivo del experimento es separar las

moléculas del agua mediante una pequeña

descarga, lo que se conoce como una

reacción endotérmica.

Materiales:

- Un vaso grande.

- Un par de electrodos (dos barras de grafito de dos lápices).

- Cables.

- 3 / 4 Baterías de 4,5 voltios, de petaca, colocadas en serie para obtener 13,5

voltios.

- Agua destilada.

- Bicarbonato sódico.

Cómo se hace:

1) Coger el cartón y realizar dos agujeros para meter los lápices. Una cuarta

parte de los lápices deberá quedar por fuera del recipiente para poder

conectarlas al circuito.

2) Empezaremos por las baterías de 4,5 V, se conecta el polo positivo de una de

las pilas al polo negativo de la siguiente, del polo positivo de ésta al polo

negativo de la siguiente y de los polos negativo de la primera y positivo de la

tercera se conectan los cables a las

barras de grafito.

3) Una vez montado el circuito, siempre

desconectado, se añade agua destilada

hasta llenar el vaso. Ésta no contiene

electrolitos por lo que hay añadir tres o

cuatro cucharadas de un catalizador: el

bicarbonato sódico (NaHCO3).

4) Colocar el cartón sobre el recipiente, con los lápices conectados a las

baterías y esperar a que los lápices se llenen de burbujas y éstas se muevan.

Lo más sencillo es suponer que si el oxígeno es electronegativo, se pegará al

polo positivo y el hidrógeno al polo negativo; lo cual es cierto. Podremos

observar que uno de los lápices contiene más burbujas que el otro. La fórmula

del agua es H2O, por lo que el tubo con más contenido de burbujas debe ser el

del hidrógeno y el que menos el del oxígeno.

Seda, lana, vidrio y plástico.

Este experimento causa una electrización por inducción, debido a que la varilla

de vidrio y la varilla de plástico están cargadas eléctricamente.

Materiales:

- Una varilla de vidrio o metacrilato.

- Una varilla de plástico.

- Un paño de seda.

- Un paño de lana.

- Un péndulo de aluminio.

Cómo se hace:

1) Frotamos la varilla de vidrio con el paño de seda y la acercamos al péndulo.

La varilla atrae el péndulo.

La varilla de vidrio cede electrones a la seda, por

lo que adquiere carga positiva e induce carga

negativa en la zona más próxima a la varilla.

2) Hacemos que la varilla entre en contacto con el péndulo, que al poco tiempo

es repelida por el péndulo.

Al establecer el contacto, parte de la carga

positiva de la varilla pasa al péndulo. Ambos

quedan con carga positiva.

3) Frotamos la varilla de plástico con un paño de lana y la acercamos al

péndulo. La varilla atrae el péndulo.

La varilla de plástico recibe electrones de la lana,

por lo que adquiere carga negativa. El péndulo

continúa con carga positiva y se atraen

mutuamente.

7. EJERCICIOS

1) Interpreta con el modelo para la materia que has estudiado como se carga

una barra de metacrilato (que actúa como vidrio) al frotarla con un paño.

2) Se frotan con paños de la misma tela dos varillas de dos materiales diferentes:

metacrilato (vidrio) y polietileno (plástico), observándose una serie de hechos,

que debes ir explicando en tu cuaderno, aplicando el modelo teórico que

has estudiado.

a. Al acercar dos varillas del mismo material se repelen.

b. Al acercar dos varillas de diferente material se atraen

c. Al acercar el paño con que hemos frotado la varilla de

metacrilato a ésta, se nota una atracción

d. Al acercar entre sí los dos paños utilizados, se nota una atracción.

3) Electrizamos una varilla de polietileno frotándola con un paño y después la

acercamos a un péndulo hecho con una bolita de papel de aluminio, que

cuelga de un hilo aislante. Explica y dibuja un esquema de lo qué va

sucediendo.

4) Explica y dibuja lo que sucede cuando hacemos el conocido experimento de

frotar con la ropa un bolígrafo y luego atraer con él unos trocitos de papel.

5) Indica si las frases que van apareciendo en la pantalla son verdaderas (V) o

falsas (F).

a. Si un cuerpo adquiere una carga positiva ha perdido todos sus

electrones.

b. Si un cuerpo pierde electrones, su masa varía apreciablemente.

c. Hacer experimentos de electricidad es más difícil en días húmedos.

6) Explica los siguientes fenómenos de electrización que pueden observarse en

la vida corriente:

a. Al peinarnos o cepillarnos el cabello en un día seco, el pelo es atraído

por el peine.

b. Al tocar la carrocería de un automóvil después de que éste se ha

movido en un día seco, notamos un calambre.

c. Al acercar a la pantalla del televisor el brazo, el vello de éste es atraído

por la pantalla.

7) Las bolas de dos péndulos eléctricos se electrizan con carga negativa. A

continuación acercamos los dos péndulos. Responde:

a. ¿Qué les sucederá a las bolas de los dos péndulos? Dibuja la situación

final de los dos péndulos

b. ¿Qué ocurriría si una de las bolas hubiera sido electrizada con carga

positiva y la otra con carga negativa? Dibuja la situación final en este

caso.

8) Si frotas con un paño de lana dos globos hinchados y los aproximas, verás que

se repelen mutuamente. Interpreta lo sucedido.

9) Cuando limpiamos los vidrios de las ventanas de nuestra casa con un paño

de seda frotando repetidamente podemos observar que el polvo se elimina,

pero al poco tiempo algunas partículas de polvo vuelven a adherirse, ¿Cómo

lo interpretas?

10) Si te peinas el cabello seco frotándolo fuertemente con un peine de plástico,

notarás que tu cabello es atraído por el peine. Si ahora acercas el peine a un

fino hilo de agua que salga del grifo, verás que el hilo de agua se desvía.

Interpreta estos fenómenos:

11) Relaciona cada imagen con el método de electrización:

12) Ordena cronológicamente los siguientes inventos. A continuación

relaciónalas con cada uno de sus inventores:

13)

Responde a las siguientes preguntas sobre los personajes importantes e

investigaciones llevadas a cabo a los largo de la historia según las cargas

eléctricas:

a. ¿Qué es la electrolisis? ¿Quién investigo sobre este concepto?

b. ¿Por qué fue tan importante el experimento de J.J. Thomson? ¿En qué

consistía?

Ejercicios ley de Coulomb

14) Dos cargas puntuales de 3,5 ·10-5 C y 5,6 · 10-5 C están situadas en el vacío a

25 cm de distancia.

a) Representa las fuerzas electrostáticas entre las cargas.

b) Calcula la intensidad de estas fuerzas. Sol: 282, 2 N

15) ¿Cuál sería la intensidad de las fuerzas del ejercicio anterior si se duplicara la

distancia que separa las cargas? Sol: 70,6 N

a) ¿Y si esta distancia se redujera a la mitad? Sol: 129,0 N

16) Dos minúsculas esferas que tienen cargas eléctricas de 18 nC y – 24 nC están

situadas en el aire a 15 cm de distancia.

a) Representa las fuerzas electrostáticas entre las cargas

b) Calcula la intensidad de estas fuerzas. Sol: 1,7 · 10-4 N

17) Dos cargas eléctricas puntuales se atraen con una fuerza de 6,45 N cuando

se sitúan en el vacío a 18 cm de distancia. Si el valor de la primera carga es

de 5,4 mC, ¿Cuál es el valor de la otra carga? Sol: 4,3 · 10-6 C ¿Cuál es su

signo?

18) Tenemos dos cargas eléctricas puntuales separadas una distancia de 0,3 m

y de valores -4,5 ·10-6 C y 9,8 ·10-6 C.

a) Representa las fuerzas electrostáticas entre las cargas

En todos los ejercicios se tomará que la acción de cargas tiene lugar en el

vacío (aire), es decir, K= 9*109

Fax - Fotocopiadora - Pararrayos - Telégrafo – Generador de Van Graaff

b) Calcula la intensidad de la fuerza que se ejercen mutuamente si están

en el aire. Sol: 4,4 N

19) Una carga eléctrica puntual de 0,73 nC repele a otra con una fuerza de 9,5

· 10-3 N. Si ambas están situadas en el vacío a una distancia de 1 m, ¿Cuál es el

valor de la otra carga? ¿Cuál es su signo? Sol: 1,4 · 10-6 C.

20) Dos cargas puntuales iguales se repelen con una fuerza de 1 · 10-5 N cuando

se colocan a 1 cm de distancia. Calcula el valor de las cargas y su signo. Sol: 3,3

· 10-10n C.

¡MAGNETÍZATE!

David Chaparro,

Alberto Peralta,

Guillermo Muñoz,

Carmen Llull

1. Conceptos básicos:

Magnetismo

El magnetismo o energía magnética es un fenómeno físico por el cual

los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros

materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado

propiedades magnéticas detectables fácilmente como el

níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se

llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor

o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

Breve explicación del magnetismo

Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán. Ordinariamente,

innumerables electrones de un material están orientados

aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los

electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una

fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de

electrones que estén orientados.

Además del campo magnético intrínseco del electrón, algunas veces

hay que contar también con el campo magnético debido al

movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo. Este efecto es

análogo al campo generado por una corriente eléctrica que circula por

una bobina. De nuevo, en general el movimiento de los electrones no

da lugar a un campo magnético en el material, pero en ciertas

condiciones los movimientos pueden alinearse y producir un campo

magnético total medible.

El comportamiento magnético de un material depende de la estructura

del material y, particularmente, de la configuración electrónica (la

distribución de los electrones de un átomo en orbitales. Cuando la

configuración electrónica es la de menor energía, se conoce como

configuración electrónica fundamental).

El campo magnético terrestre

La Tierra posee un poderoso campo magnético, como si el planeta

tuviera un enorme imán en su interior cuyo polo sur estuviera cerca del

polo norte geográfico y viceversa. Aunque los polos magnéticos

terrestres reciben el nombre de polo norte magnético (próximo al polo

norte geográfico) y polo sur magnético (próximo al polo sur geográfico),

su magnetismo real es el opuesto al que indican sus nombres.

Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran

notables cambios de año en año. Cada 960 años apoximadamente, las

variaciones en el campo magnético de la Tierra incluyen el cambio en

la dirección del campo provocado por el desplazamiento de los polos.

2. Cronología histórica y personajes

Los fenómenos del magnetismo, fueron conocidos por antiguos griegos.

Se observaron por primera vez en la ciudad de Magnesia del Meandro,

de ahí su nombre. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro, y que los

trocitos de hierro atraídos atraían a su vez a otros. Estas se denominaron

imanes naturales.

El primer filósofo en investigar el

fenómeno del magnetismo fue

Tales de Mileto 625 - 545 a. C. Más

tarde, el científico Shen Kua(1031-

1095), escribió sobre la brújula de

aguja magnética y mejoró la

precisión en la navegación

empleando el concepto

astronómico del norte absoluto.

Alexander Neckham, fue el primer

europeo en conseguir desarrollar la

técnica de la brújula en la mejora

de la navegación.

Peter Peregrinus de Maricourt

(S.XIII), fue un estudioso francés que realizó experimentos sobre el

magnetismo y escribió el primer tratado para las propiedades de los

imanes.

Galileo Galilei (1564-1642) y su amigo Francesco Sagredo (1571-1620)

se interesaron en el magnetismo engastando un buen trozo de roca

magnética de más de kilo y medio en un bello artilugio de madera; la

Tales de Mileto

magnetita se disponía de tal manera que, a modo de imán, atraía una

bola de hierro de casi cuatro kilos de peso; pero la falta de aplicaciones

prácticas y económicas del invento desalentó más experimentación por

parte de estos destacados científicos italianos.

William Gilbert (1544-1603) publicó en Londres su obra De magnete,

magneticisque corporibus, et de magno magnete tellure; Physiologia

noua, plurimis & argumentis, & experimentis demostrata (Sobre el imán y

los cuerpos magnéticos y sobre el gran imán la Tierra)

Hans Christian Ørsted (1777 - 1851), descubrió que un hilo conductor

sobre el que circulaba una corriente ejercía una perturbación

magnética a su alrededor, que llegaba a poder mover una aguja

magnética situada en ese entorno.

Muchos otros experimentos siguieron con André-Marie Ampère(1775 -

1836), que estudió la relación entre la electricidad y el magnetismo. Carl

Friedrich Gauss (1777-1855), dedicado especialmente al

electromagnetismo. Michael Faraday (1791 - 1867) demostró la

inducción de una corriente eléctrica por otra, e introdujo el concepto

de líneas de fuerza, para representar los campos magnéticos. James

Clerk Maxwell (1831 - 1879) sintetizó y explicó estas observaciones en

sus ecuaciones de Maxwell. Unificó el magnetismo y la electricidad en

un solo campo, el electromagnetismo. En 1905, Einstein usó estas leyes

para comprobar su teoría de la relatividad especial, en el proceso

mostró que la electricidad y el magnetismo estaban fundamentalmente

vinculadas.

William Gilbert

Gilbert descubrió además que la aguja de la brújula

apunta al norte-sur y gira hacia abajo debido a que el

planeta Tierra actúa como un gigantesco imán; hay que

entender la atracción sólo como un caso particular de la

atracción magnética entre polos opuestos.

3. Algunos inventos relacionados:

MOTOR ELECTRICO:

Fue inventado por Nikola,Tesla en 1888.

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía

eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones

electromagnéticas.

Funciona bajo el procedimiento de la teoría electromagnética y el

principio de inducción y repulsión, es decir se crean electroimanes con

bobinas de alambre de polos Norte y Sur como en lo imanes en el

estator y en el rotor igual pero de polos opuesto de manera que al

formar polos iguales se repelen y polos opuestos se atraen generando

con esto el movimiento del rotor.

BRÚJULA MAGNÉTICA:

La brújula es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su

fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de

una aguja imantada que señala el Norte magnético, que es diferente

para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza

como medio de funcionamiento al magnetismo terrestre. La aguja

imantada indica la dirección del campo magnético terrestre,

apuntando hacia los polos norte y sur. Es inútil en las zonas

polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza

del campo magnético terrestre.

GENERADOR ELECTRICO:

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una

diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados

polos, terminales o bornes.

Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la

energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la

acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos

dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si

mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los

conductores y el campo, se generará.

Aplicaciones matemáticas, cálculos relacionados:

Aplicando física resolvemos este problema de ejemplo:

Donde v es la velocidad, F la fuerza centrípeta, y R el radio de la órbita

que describe el electrón.

La F representa la fuerza la M la masa, la a la aceleración, la v

la velocidad, la B el campo magnético y la T el período.

4. Infórmate en la web:

En la página web de a continuación se ve cómo reacciona la brújula a través

del espacio, alrededor de la tierra

http://www.windows2universe.org/physical_science/magnetism/earth_magnet_dipole_intera

ctive.html&lang=sp

El link de a continuación nos muestra un video curioso del magnetismo que nos

muestra sus propiedades.

http://www.youtube.com/watch?v=uvN4lh2Ea2A

Experimentos:

Dibujando campos magnéticos

Objetivo:

Conseguir apreciar a la vista el campo magnético que dibuja uno o varios

imanes

Materiales:

* Limadura de hierro

* Imanes

* Folio de papel u otro tipo de lámina muy fina

* Soportes: dos tacos de madera (que facilitarán el procedimiento)

Procedimiento:

Coloca los dos soportes a una distancia de 15 cm aproximadamente,

entre uno y otro coloca los imanes en la posición que más guste,

encima coloque el folio y sobre el esparza las limaduras de hierro como

si echara sal a un filete. Y se verá dibujado el campo magnético de los

imanes.

Pruebe a cambiar la posición de los imanes y obtendrá otro dibujo

diferente.

IMANES QUE LEVITAN

OBJETIVO

Lograr que un imán flote en el aire, venciendo su propio peso, gracias a

su campo magnético.

MATERIALES

• Dos imanes

• Soporte para evitar que los imanes se muevan hacia los lados.

Procedimiento:

Cogemos dos imanes y los ponemos uno encima de otro con los polos

iguales para que se repelan, y los delimitamos con unos bloques de

madera.

Ejercicios:

1. Indica el comportamiento de la brújula cuando gira alrededor de

la tierra (en el espacio)

2. ¿A través de la electricidad, podemos crear magnetismo?

Justifica tu respuesta

3. ¿Cuál fue el primer filósofo en investigar sobre el magnetismo?

4. ¿Qué hizo Alexander Neckham?

5. ¿Para qué sirve un motor eléctrico? ¿Quién lo inventó?

6. Di la fórmula del flujo de la espiral.

7. Qué fue lo que hicieron Galileo Galilei y su amigo Francesco

Sagredo?

8. ¿Qué invento permite aumentar o disminuir la tensión eléctrica de

un circuito? ¿En qué año se inventó?

9. Define magnetismo.

10. ¿Qué hizo Heinrich Daniel Ruhmkorff que nos marca hoy en día?

11. ¿A partir de qué mineral se fabrican los imanes?

12. ¿Para qué sirve un generador eléctrico?

13. ¿Qué polos de un imán se atraen, y cuáles se repelen?

14. ¿Cómo a partir de la electricidad, generamos movimiento?

15. ¿Qué función tiene la electricidad en un motor?

16. A partir de lo estudiado, ¿Explica por qué un imán atrae objetos

metálicos?

17. ¿Quién descubrió el hilo conductor?

18. ¿Qué experimento te ha gustado más? ¿por qué?

19. Explica el experimento de los imanes que levitan

20. ¿Te ha gustado este tema? ¿Ves algo mejorable? ¿Por qué?

¿CÓMO LO VES?

Jorge Alonso

Elena Rodríguez

Alberto Peláez

Ulises Font

David Martínez

La Óptica

1. Conceptos básicos:

1.1 Fenómenos ópticos:

Reflexión

Es el cambio de dirección que experimenta un rayo

luminoso al chocar con la superficie de un objeto.

Refracción

Difracción

Ocurre cuando al interponer en el camino de una

onda plana una barrera con una abertura, las

vibraciones procedentes

que están en ambos lados

de la abertura no pueden

avanzar y detrás de la

barrera solo se observa el

envolvente de las ondas

que proceden de los focos

secundarios que caben por

la abertura. En

consecuencia, los frentes de onda dejan de ser planos y adquieren una

forma curva o semicircular.

Teoría ondulatoria

Define a la luz como una onda electromagnética que posee gran diversidad

de frecuencias diferentes.

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del

Es el cambio de dirección que experimenta un rayo

de luz cuando pasa de un medio transparente a

otro también transparente. Este cambio de

dirección está originado por la distinta velocidad

de la luz en cada medio.

conjunto de ondas electromagnéticas.

Este rango, habitualmente descrito en la escala equivalente de longitudes

de onda, incluye tres franjas: el ultravioleta (desde 10nm hasta 390 nm), el

visible (desde 390 nm hasta 760 nm) y el infrarrojo (desde 760 nm hasta

1mm). Dentro del espectro visible, conjunto de frecuencias a las que es

sensible el sistema visual humano, se denominan colores a ciertas subfranjas

particulares:

Rojo: desde 650 nm hasta 760 nm

Naranja: desde 590 nm hasta 650 nm

Amarillo: desde 570 nm hasta 590 nm

Verde: desde 490 nm hasta 570 nm

Azul: desde 420 nm hasta 490 nm

Violeta: desde 390 nm hasta 420 nm

Nm: El nanómetro es la unidad de longitud que equivale a una mil

millonésima parte de un metro.

Teoría corpuscular

Esta teoría se debe a Newton. La luz está compuesta por diminutas

partículas materiales emitidas a gran velocidad en línea recta por cuerpos

luminosos. La dirección de propagación de estas partículas recibe el nombre

de rayo luminoso.

La teoría de Newton se fundamenta en estos puntos:

Propagación rectilínea: La luz se propaga en línea recta porque los

corpúsculos que la forman se mueven a gran velocidad.

Reflexión: Se sabe que la luz al chocar contra un espejo se refleja. Newton

explicaba este fenómeno diciendo que las partículas luminosas son

perfectamente elásticas y por tanto la reflexión cumple las leyes del choque

elástico.

Refracción: El hecho de que la luz cambie la velocidad en medios de distinta

densidad, cambiando la dirección de propagación, tiene difícil explicación

con la teoría corpuscular. Sin embargo Newton supuso que la superficie de

separación de dos medios de distinto índice de refracción ejercía una

atracción sobre las partículas luminosas, aumentando así la componente

normal de la velocidad mientras que la componente tangencial

permanecía invariable.

2. Cronología histórica y personajes:

En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz, la reflexión

y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos escribieron tratados sobre

óptica: Empédocles y Euclides.

Edad Moderna René Descartes consideraba la luz como una onda de presión

transmitida a través de un medio elástico perfecto (el éter) que llenaba el

espacio.

La óptica moderna abarca las áreas de la ciencia y la ingeniería óptica que

se hicieron populares en el siglo XX.

Hoy en día, la ciencia pura de la óptica se llama la ciencia óptica o física

óptica para distinguirlo de las ciencias aplicadas óptica, que se conocen

como ingeniería óptica. Los subcampos destacados de la ingeniería óptica

incluyen ingeniería de iluminación, la fotónica y optoelectrónica.

Los inventos principales:

Las lentes: se fabricaron por primera vez en Europa a finales del siglo XIII.

El espejo: como mueble de habitación, empieza con el siglo XVI.

El microscopio: fue inventado por Zacharias Janssen en 1590.

Los telescopios: conocidos aparecieron en 1608 y son acreditados a Ha L

ippershey.

3.Inventos Relacionados:

Lentes: objetos

transparentes

(normalmente de vidrio),

limitados por dos

superficies, de las que al

menos una es curva.

Aplicaciones de las lentes en di

ferentes instrumentos:

Las lentes más comunes están basadas en el distinto grado de refracción

que experimentan los rayos al incidir en puntos diferentes del lente.

En las lentes se produce la refracción, haciendo que las imágenes que se

observan se hagan más pequeñas o más grandes, dependiendo la lente

que se use.

Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en

gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de

lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio

astronómico fue construido por Galileo Galilei.

Telescopio: Se denomina telescopio al instrumento óptico que permite ver

objetos lejanos con mucho más detalle que a simple vista.

Es una herramienta fundamental en astronomía, y cada desarrollo o

perfeccionamiento de este instrumento ha permitido avances en nuestra

comprensión del Universo.

En un telescopio:

En la foto se ve como la imagen entra en el telescopio rebotando en el

espejo primario. Este es un espejo cóncavo, consiguiendo que los rayos

de luz de la imagen se hagan cada vez más pequeña. Después estos

rayos rebotan en el espejo secundario, plano. Estos rayos consiguen

juntarse más aun, y después pasan por el ocular, consiguiendo ver una

imagen lejana.

Microscopio: El microscopio es un instrumento que permite observar

objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista.

El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico.

Se trata de un instrumento óptico que contiene dos o más lentes que

permiten obtener una imagen aumentada del

objeto y que funciona por refracción.

En un microscopio:

En la imagen se observa como se refleja una

imagen en conjunto de lentes cóncavas que

consiguen modificar la dirección de los rayos de

luz, consiguiendo ver una imagen muy pequeña

que a simple vista es imposible de ver.

Gafas: Las gafas, también conocidas como gafa,

lentes, anteojos o espejuelos; son un instrumento óptico formado por un

par de lentes sujetadas a un armazón, que se apoya en la nariz mediante

un arco y dos patillas que ayudan a sostenerlas en las orejas.

Son una combinación de dos productos sanitarios: las lentes y la montura

que el profesional óptico adapta a un paciente determinado basándose

en la corrección precisa de cada ojo.

Espejo: superficie pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las

leyes de la reflexión.

En los espejos se produce la reflexión, en la que dependiendo de cómo

sea la superficie del espejo donde inciden los rayos de luz, rebotan de

forma que salgan igual que antes de llegar al espejo, paralelos, o difusos,

es decir, que salen en diferentes direcciones.

El ejemplo

El ejemplo más sencillo es el espejo plano. En este último, un haz de rayos

de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente en

conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir

así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el

real.

Prismas: En óptica, un prisma es un objeto capaz de refractar, reflejar y

descomponer la luz en los colores del arco iris. Generalmente, estos

objetos tienen la forma de un prisma triangular, de ahí su nombre. En

geometría, un prisma es un poliedro limitado por dos polígonos iguales y

paralelos llamados bases y varios paralelogramos llamados caras

laterales.

3.2 Construcciones de imá

genes con espejos:

Creación de imágenes a partir

de un espejo cóncavo:

En esta imagen se observa una

vela, de la que salen dos rayos

de luz. Uno de ellos sale

paralela al eje, y cuando

rebota en el espejo, sale

perpendicular atravesando la

línea. El segundo rayo sale de

la punta de la vela, pasando

por el eje, y uniéndose con el

otro rayo en un punto. Este punto es el extremo superior de la vela. La imagen

en este momento, es reflejada pero se ve al revés.

Creación de imágenes con espejos planos:

En la foto se ve que el rayo de luz sale en línea recta,

y rebota en el espejo plano también en línea recta,

pero en una dirección distinta.

Creación de imágenes con espejos

convexos:

En este tipo de espejos, es imposible la

creación de imágenes dado a que por la

forma del espejo, los rayos de luz rebotan en

direcciones múltiples pero sin conseguir que

estos se unan en mismo punto.

Creación de imágenes a partir de una lente:

En la foto se observa la creación de una imagen a partir de una lente

biconvexa. Los rayos de luz del objeto se refractan en la lente, traspasándola, y

consiguiendo que los rayos de luz se junten en un punto común. Desde este

punto hasta la línea que indica la mitad de la lente, es done se forma la misma

imagen pero invertida.

4. Aplicaciones matemáticas, cálculos relacionados

Leyes de la refracción:

Un rayo se refracta (cambia de dirección) cuando pasa de un medio a otro

en el que viaja con distinta velocidad. En la refracción se cumplen las

siguientes leyes:

1.- El rayo incidente, el rayo refractado y la normal están en un mismo plano.

2.- Se cumple la ley de Snell:

Y teniendo en cuenta los valores de los

índices de refracción resulta:

n1sen i = n2 sen r.

N1 y N2 Índices de refracción absoluto

s, son cambios de la fase por unidad d

e longitud.

Cuando la luz se refracta cambia de

dirección porque se propaga con

distinta velocidad en el nuevo medio.

Como la frecuencia de la vibración no

varía al pasar de un medio a otro, lo

que cambia es la longitud de onda de

la luz como consecuencia del cambio

de velocidad.

Un rayo incidente cambia más o

menos de dirección según el ángulo

con que incide y según la relación de

los índices de refracción de los medios por los que se mueve.

Leyes de la reflexión:

Cuando un rayo incide sobre

una superficie plana, pulida y

lisa y rebota hacia el mismo

medio decimos que se refleja y

cumple las llamadas leyes de

la reflexión.

5. INFÓRMATE EN LA WEB

5.1 Página web interesante (Páginas 1, 2, 7, 10 y 11):

http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Apuntes/Apuntes2Fi

s/ReflexionRefraccion.pdf

En este enlace

podemos acceder

a una web donde

nos explica todo

sobre la óptica, y si

nos centramos en

las páginas

nombradas, nos

explicará el tema

tratado en este documento, las acepciones más básicas.

5.2 Vídeo sobre el tema:

http://www.youtube.com/watch?v=ZX_3L8V4UTs

Este vídeo es interesante porque se pueden observar las diferentes

direcciones de las luces, depende del tipo de espejos en el que se reflecten.

5.3 Interactivos sobre el tema

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/docume

nt/fisicaInteractiva/OptGeometrica/reflex_Refrac/reflRefra

c.html

http://www.fisica-quimica-secundaria-bachillerato.es/animaciones-flash-

interactivas/optica/dispersion_luz_prisma_espectro_emision_absorcion_bla

nca_monocromatica.htm

En este interactivo se

representa el cambio

de dirección y

velocidad de la luz

dependiendo de los

distintos medios de

propagación de la luz.

En este interactivo podemos observar la descomposición de la luz, más

amplia o más estrecha, dependiendo del tipo de fuente de luz y

dependiendo del tipo de vidrio que haga de descomponedor de luz.

6.20 preguntas sobre el tema

1. ¿Cuál es la fuente más usada de luz en los cines y televisión?

2. ¿En qué año se moldearon las lentes en plástico y se redujo su espesor?

3. ¿Para qué se utiliza actualmente la lente de Fresnel?

4. ¿En qué consiste la refracción?

5. ¿En qué consiste la difracción?

6. ¿En qué consiste la teoría ondulatoria?

7. Define la luz

8. ¿Las lentes son transparentes u opacas?

9. Cuatro aplicaciones de las lentes en instrumentos.

10. En un espejo, ¿qué es lo que se refleja?

11. ¿En qué se descompone la luz cuando se usa un prisma?

12. Cuando se reflejan un haz de rayos paralelos en un espejo plano, ¿cambian

de dirección todos paralelos o dispersos en diferentes direcciones?

13. ¿De qué está compuesta la luz?

14. Cuando los rayos de luz inciden en una lente convergente, ¿los rayos de luz

se juntan, o se separan?

15. ¿Con qué tipo de espejo se puede crear una imagen?

16. ¿En qué consiste la reflexión?

17. ¿Por qué, al aplicar diferentes tipos de vidrio, la descomposición de la luz

blanca varía?

18. ¿Qué significa la “c” en la ley de refracción

19. Nombre tres inventos sobre la óptica

20. ¿Qué tipo de cristales llevan las gafas? ¿Y el microscopio? ¿Son iguales? ¿En

qué se diferencian

7. Experimento: la moneda invisible.

Materiales Moneda

Vaso

Agua

Como se hace: 1. Poner una moneda.

2. Poner el vaso encima de la moneda.

3. Llenar el vaso de agua.

4. La moneda desaparece.

Explicación: En este truco se juega con la llamada refracción de la luz. Cuando la luz

que proyecta la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire,

el rayo sufre un cambio de dirección. Cuando el rayo de la moneda

atraviesa el agua y el cristal, ya no es capaz de llegar a los ojos por lo que

ocurre la ilusión óptica de que la moneda desaparece.

La refracción ocurre con todo tipo de ondas cuando pasan de un medio a

otro. Cuanto mayor es la diferencia entre las velocidades de onda entre un

medio y otro, el cambio será mayor

7.2 Experimento 2:

Materiales: Aceite corporal de bebe

Vaso

Vaso más pequeño

Agua

Colorante (betadine)

Como se hace: Metes el vaso pequeño en el grande

Llenas el vaso grande de aceite corporal de bebe hasta que desaparezca

el vaso pequeño

Mezclas el agua con el betadine

Con un embudo echas la mezcla de betadine con agua de tal forma que

al mezcla caiga en el vaso pequeñó para que se pueda diferenciar.

Explicación

El experimento consiste en un tarro lleno de un aceite corporal donde al

parecer no hay nada más hasta que vierte otro líquido dentro de este y la

forma de un vaso empieza a aparecer. Esta 'invisibilidad' es debido a que tanto

el aceite como el vaso tiene la misma refracción ante la luz y entonces parece

que desaparece una vez el vaso se sumerge en el aceite.

¡Motorízate!

1. CONCEPTOS BASICOS DE MOTORES:

a) Definición genérica de motor.

Aparato que transforma en trabajo

mecánico cualquier otra forma de

energía. En estos la combustión se realiza

de forma externa, la producción de

energía calorífica se da en un sistema

externo y luego pasa a otro sistema para

realizar la transformación de esta.

b) Clasificación de los motores.

Si la energía que transforma es hidráulica el motor es hidráulico, si es

eléctrica el motor es eléctrico y se es calorífica el motor es térmico que

son los que usan los automóviles convencionales; en estos últimos nos

vamos a centrar y también se dividen en:

Motores de combustión interna

Son aquellos en los que la combustión se realiza dentro de una cámara

totalmente cerrada y se le aporta combustible para ser quemado. Ej: La

máquina de vapor

Motores de combustión externa

En estos la combustión se realiza de forma externa, la producción de

energía calorífica se da en un sistema externo y luego pasa a otro sistema

para realizar la transformación de esta. Ej. Locomotoras de vapor.

Los motores térmicos también se pueden clasificar según el tipo de

combustible que usan:

Motores de gasolina: Son aquellos en donde la mezcla de combustible y

aires se realiza fuera de la cámara de combustión por medio de un

dispositivo que va integrado al motor llamado carburador. Después esta

mezcla pasa a la cámara de combustión, donde es comprimida por un

pistón y es finalmente encendida por medio de una chispa que la

proporciona un elemento llamado bujía.

Motores diésel: En estos la mezcla de aire y combustibles se realiza dentro

de la misma cámara de combustión. Primero ingresa a esta el aire que

luego es comprimido y después es inyectado el combustible finamente

pulverizado casi para cuando el pistón se encuentra en el punto muerto

superior, por lo tanto, este es calentado sin necesidad de chispa

realizándose la combustión de combustible.

c) Partes principales del motor

Cárter superior: Elemento que cierra

el bloque de forma estanca y

cumple con la función de actuar

como depósito para el aceite del

motor.

Cárter inferior: Pieza que cierra el

motor por debajo y, por tanto,

queda a un nivel inferior al cárter

superior.

Cilindros: recinto por donde se

desplaza un pistón (elemento que

transmite la energía de los gases a la combustión).

Culata: tapa que permite el cierre de las cámaras de combustión.

Cigüeñal: eje con codos y contrapesos que aplicando el principio del

mecanismo de una manivela, transforma el movimiento rectilíneo

alternativo en circular uniforme y viceversa.

2. HISTORIA DE LOS MOTORES

- Alrededor del 600 d. De J.C aparecen los molinos de viento, que

convierten la energía del viento en movimiento para hacer posible el

funcionamiento de máquinas.

- En 1712 el inventor inglés Thomas Newcomen construye una máquina

de vapor con pistones y cilindros que resulta muy eficiente. La máquina

de vapor reemplazó al caballo, pero los motores eléctricos y los de

gasolina substituyeron a la máquina de vapor. Más tarde el reactor llevó

las cosas a un nivel superior. Y ahora los motores

micro tecnológicos demuestran que menos es más.

-Ya en 1769 James Watt desarrolló la máquina de

vapor más famosa del siglo XVIII.

- En 1770 el militar francés Nicolás-Joseph Cugnot

(1725-1804) consigue amoldar su motor a vapor a su

carreta. James Watt inventó varias mejoras

haciéndola mucho más práctica para mover maquinaria.

- En 1782 El ingeniero escocés James Watt (1736-1819) construye una

máquina a vapor mucho más eficiente que la máquina de Newcomen.

A mediados del siglo I el norteamericano John desarrolló la máquina de

vapor más importante desde James Watt. Su nuevo sistema de

regulación le permitía trabajar a un ritmo constante haciéndolo ideal

para la industria textil.

-En 1800 más de 1500 máquinas de vapor funcionaban en Europa y los

E.E.U.U. Además de bombear el agua de las minas también impulsaban

las máquinas de las fábricas. Gran Bretaña fue la primera nación

Occidental y del mundo realmente en industrializarse y mucho de lo que

allí se creó se desarrolló a partir de la invención de la máquina de vapor.

Los barcos se mejoraron porque tenían una enorme rueda de paletas en

medio del barco movida por una máquina de vapor proporcionaba

potencia extra al girar en el agua. Debido a todas esas mejoras tanto los

barcos como los ferrocarriles tardaban menos tiempo en recorrer largas

distancias.

Otra importante aplicación fue en la maquinaria agrícola. En el campo

se podía quemar paja para su maquinaria agrícola, madera, incluso

carbón, ya que la máquina de vapor era muy adaptable y aceptaba

cualquier combustible. Eso la hizo ideal para el campo. Enormes tractores

de vapor comenzaron a transformar la agricultura a finales del siglo XIX.

Un tipo completamente nuevo de máquina de vapor sin pistones fue

presentado por dos ingenieros a finales del 1800. Cuando se extendió el

uso de las máquinas de vapor alrededor del siglo XIX eran muy potentes

pero esa potencia tenía un precio, también eran muy peligrosas. Para

obtener la máxima potencia sus calderas tenían que contener vapor a

altas presiones y no siempre estaban a la altura.

-En el siglo XIX había problemas con las explosiones de calderas, solían

ocurrir accidentes en los que moría mucha gente. En 1816 se inventó un

motor de aire caliente, que hoy es conocido como motor Stirling. Los

motores que desarrolló eran de baja presión, en su interior no había nada

a alta presión que pudiese explotar, incluso si la maquina se estropeaba.

- El ingeniero franco-belga Etienne Lenoir (1822-1900) diseñó el primer

motor de combustión interna en 1860. Cómo las primeras máquinas de

vapor fue desarrollado para bombear el agua de las minas de carbón

inundadas con gran éxito ya que se vendieron 5000.

El alemán Nikolaus Otto (1832-1892) patentó el

primer motor de 4 tiempos de combustión

interna en 1876. Se utiliza en casi todos los

coches actuales. Aun hoy utilizamos el mismo

ciclo de 4 tiempos y apenas lo hemos

modificado.

- Germán W. Daimler construye en 1883 un motor de combustión interna

muy veloz.

- En 1892 el alemán Rudolf Diésel patentó el motor diésel. Mercedes-Benz

produjo en serie los primeros automóviles diésel en los años 30 por su

robustez y potencia los motores diésel de los distintos fabricantes son

bastante utilizados en grandes camiones y en maquinaria pesada.

- En 1903 los hermanos Orville (1871-1948) y Wilbur (1867-1912) realizan el

primer vuelo con motor con su Kitty Hawk que usa un motor de

combustión interna.

- Alrededor de 1912 se impuso el motor de combustión interna, su función

era dar el primer impulso a los pistones sin que el conductor saliese

despedido. Algunos de los mayores motores eléctricos se hicieron para

los ascensores. En 1933 Westinghouse construyó los ascensores más

rápidos del mundo para el Rockefeller Center de Nueva York. En 1972

instaló los ascensores en el que era por aquel entonces el edificio más

alto del mundo, la torre Sears en Chicago.

En 1941 cuando el mundo está en guerra se produce un nuevo avance

tecnológico, aparece el reactor.

- 1970 se utiliza el motor a reacción con turboventilador, el más frecuente

hoy en día en los aviones, sustituyendo a los antiguos motores 4 tiempos

con hélices. Al principio de su desarrollo los cohetes y los motores a

reacción estaban estrechamente relacionados. La gente hacía poca

distinción entre ellos.

- otro tipo de motor son los motores eléctricos

que se caracterizan porque necesitan

electricidad, así que su historia comienza con los

pioneros de este campo. En 1824 Michael Farady

patentó la corriente continua y su motor. En 1888

el excéntrico genio Nicola Tesla patentó la

corriente alterna y el suyo. Hoy en día ambos

están en uso. Si funciona con pilas funciona con

corriente continua y si se enchufa en la pared es de corriente alterna.

Tesla fue el primero que introdujo el concepto de corriente alterna que

consiste en el cambio de polaridad 50 o 60 veces por segundo, pero

Edison no creía en ello y despidió a Tesla que fue a trabajar con George

Westinghouse.

La corriente alterna podía ser transportada a muchos kilómetros mientras

que existían limitaciones significativas para la distribución de corriente

continua. George Westinghouse adquirió las patentes para el sistema de

corriente alterna de Tesla y en 1891 montó la primera línea de corriente

alterna de alta tensión en California conectando San Antonio Canyon

con Pomona y San Bernardino.

En 1894 Westinghouse empezó a fabricar otro de los inventos de Tesla el

motor de corriente alterna. Los primeros equiparon a algunos de los

coches primitivos junto con las máquinas de vapor y los motores de

combustión interna que utilizaban combustible como la gasolina para

mover un pistón.

El futuro de los motores

La micro tecnología es un área de creciente expansión que surge a partir

de la miniaturización de los componentes electrónicos, algunas de estas

técnicas se usan para construir motores micro tecnológicos.

El profesor Martin Schmidt del instituto de nanotecnología de

Massachusetts ha desarrollado un motor a reacción del tamaño de un

sello de correos.

Los híbridos se ven como el futuro de los automóviles. Los hibridas ofrecen

las ventajas de los coches eléctricos y no hay que enchufarlos a unos

lugares de recarga porque lo hacen mientras están en movimiento. Es

regenerativo toma la energía de las ruedas y a través del motor vuelve a

la batería.

2. ALGUNOS INVENTOS

Funcionamiento de motores

a) Máquina de vapor

Maquinas que mediante un motor de combustión externa trabaja para

convertir la energía térmica del agua hirviendo en energía mecánica.

Thomas Newcomen inventó la máquina de vapor en el año 1705. El

rendimiento de su máquina era poco satisfactorio, el vapor se enfriaba

en el propio cilindro. De ello se dio cuenta un mecánico, James Watt

(1736-1819), quien al reparar una máquina de Newcomen introdujo

importantes modificaciones.

Funcionamiento

En una caldera se hierve determinada

cantidad de agua. Tras calentarse por

un fuego alimentado por combustibles

como madera, carbón o petróleo, esta

hierve. Cuando hierve en la caldera, el

vapor que se genera crea una alta

presión y en ese estado se lo dirige a

una cámara cerrada conocida como

cámara de vapor.

El vapor de la caldera entra en la cámara, en donde en el extremo

delantero se encuentra un cilindro, que por la expansión del volumen del

agua, empuja un pistón. A través de un mecanismo el movimiento circular

de este pistón se convierte en un movimiento de traslación o de rotación.

Este movimiento es capaz de hacer girar ruedas por ejemplo de una

locomotora. Cuando acaba con el ciclo, el émbolo vuelve al lugar en el

que comenzó y todo el vapor se expulsa con inercia aplicando la energía

cinética.

Mediante una serie de válvulas se produce una renovación en la entrada

y la salida de los flujos de vapor, también de forma constante

b) Motor de cuatro tiempos

Los motores de 4 tiempos son los más populares de la actualidad

Un motor de explosión con ciclo de 4 tiempos se compone por un cilindro,

una biela, un cigüeñal, al menos dos válvulas, una bujía y muchos otros

componentes que hacen que todo trabaje de forma coordinada.

Tiempo 1: ADMISIÓN

En el primer tiempo una mezcla de gasolina y aire va a entrar en la

cámara de combustión del cilindro. Para ello el pistón baja del punto

superior del cilindro al inferior, mientras que la válvula (o válvulas) de

admisión se abre y deja entrar esa mezcla de gasolina y aire al interior del

cilindro, para cerrarse posteriormente.

Tiempo 2: COMPRESIÓN

En el segundo tiempo, con el pistón en su posición más baja y la cámara

de combustión llena de gasolina y aire, la válvula de admisión se cierra y

deja la cámara cerrada herméticamente. La inercia del cigüeñal al que

está unida la biela del pistón hará que el pistón vuelva a subir y comprima

así la mezcla.

Tiempo 3: COMBUSTIÓN

En el tercer tiempo, con el pistón en su posición más alta y comprimiendo

la mezcla de gasolina y aire, es cuando entra en acción la bujía.

Es en este preciso momento, con la mezcla comprimida y a una alta

temperatura, cuando la bujía genera una chispa que hace explotar

violentamente esa mezcla

Tiempo 4: ESCAPE

En el cuarto tiempo, el último de este proceso y que significará la cuarta

carrera del pistón y la segunda vuelta del cigüeñal, el pistón se encuentra

en su parte más baja de nuevo y con la cámara de combustión llena de

gases quemados productos de la combustión de la gasolina y el aire.

El pistón vuelve a subir en este cuarto tiempo y al hacerlo empuja esos

gases hacia arriba para que salgan por la válvula de escape.

Es ahora, con el pistón de nuevo en la parte superior cuando se inicia el

ciclo de nuevo desde el principio. El pistón volverá a bajar mientras que

la válvula de admisión se abre y deja pasar una nueva mezcla de

gasolina y aire, y así una y otra vez.

c) Motor eléctrico

Todo motor se basa en la idea de que el magnetismo produce una fuerza

física que mueve los objetos. En dependencia de cómo uno alinee los

polos de un imán, así podrá atraer o rechazar otro imán.

En los motores se utiliza la electricidad para crear

campos magnéticos que se opongan entre sí, de

tal modo que hagan moverse su parte giratoria,

llamado rotor.

En el rotor se encuentra un cableado, llamado

bobina, cuyo campo magnético es opuesto al de la parte estática del

motor.

El campo magnético de esta parte lo generan imanes permanentes,

precisamente la acción repelente a dichos polos opuestos es la que hace

que el rotor comience a girar dentro del estator.

Si el mecanismo terminara allí, cuando los polos se alinearan el motor se

detendría. Por ello, para que el rotor continúe moviéndose es necesario

invertir la polaridad del electroimán.

La forma en que se realiza este cambio es lo que define los dos tipos de

motor eléctrico.

3. CÁLCULOS RELACIONADOS

Entalpía: Es una magnitud característica del estado en el que se halla un

sistema termo-dinámico.

Motor de combustión interna: Tipo de máquina que obtiene energía mecánica

de la energía química de un combustible que arde dentro de la cámara de

combustión.

Motor de combustión externa: Máquina que realiza una transformación de

energía calorífica en energía mecánica. Tiene lugar en el exterior del motor.

Entalpía= H Energía interna=U Presión absoluta= P Volumen= V

H=U+PV

Esta tabla nos muestra cómo cuanta más entalpía existe en un

combustible, más eficiente es y más kJ tiene.

Ejemplo: La gasolina es más explosiva, por tanto, la llama es de mayor

intensidad, pero dura más el fuego en el alcohol, por lo tanto....

el etanol se consume más lento que la gasolina, pero la gasolina es

mucho más explosiva, por lo que un automóvil a base de etanol circulará

y más lento, pero más tiempo que uno de gasolina, que será más fuerte.

La energía total en base a dos cantidades iguales de combustible se da

en cuanto a liberación calórica.

4. INFÓRMATE EN LA RED

a) Página web interesante

Es una página web en la que habla y explica el funcionamiento de los

motores térmicos.

http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2011/11/motores-

termicos.pdf

b) Video explicativo del tema

Este es un vídeo explicativo sobre cómo se construye un motor de 4

tiempos y el propio funcionamiento de este.

http://www.youtube.com/watch?v=v_32HS209SM

c) Interactivos

http://centros4.pntic.mec.es/~garcil2/index.html

Es un interactivo de motor eléctrico para ver el movimiento que produce

un motor y ver cómo puede cambiar la dirección según pongas los polos

de la pila

Pasos de como acceder:

- Darle al botón señalado.

- Darle al índice del lado izquierdo a

electricidad y luego a otro índice a la

izquierda también a motores y ahí ya

llegas al interactivo.

5. Experimento sobre motores

Coche de scalextric.

Vamos a utilizar un coche de scalextric y una pila de 9V para que veáis

como funciona un motor eléctrico.

Cogemos un coche de scalextric y le damos la vuelta y a las escobillas

le conectamos una pila de 9V y las ruedas empezarían a girar.

7. Preguntas sobre el tema

1. ¿Qué es un motor?

2. ¿Qué tipos de motor hay?

3. Define motor de gasolina

4. Define cárter superior

5. ¿Qué es un cigüeñal?

6. ¿Cuál fue el primer motor?

7. ¿Quién fue Thomas Newcomen?

8. ¿Quién fue james watt?

9. ¿Cuál fue la función inicial del motor de combustión interna?

10.¿ Cuál es el futuro de los motores?

11.- ¿Qué le da el impulso para moverse al pistón en una máquina de

vapor?

12.- ¿Por qué se mueven los rotores en los motores eléctricos?

13.- ¿Qué es la entalpía?

14.- ¿Qué combustible es más eficiente?

15.- ¿Quién modificó la primera máquina de vapor?

16.- ¿Qué es una máquina de vapor?

17.- ¿Cómo funciona?

18.- ¿Qué produce el magnetismo?

19.- ¿Quién realizó el primer vuelo con motor?

20.- ¿En qué año?

REACCIONES

QUÍMICAS

María Bravo

Almudena García

Liz Melo

Laura Pueyo

1. CONCEPTOS BÁSICOS

REACCIONES QUIMICAS

En un proceso químico (o reacción química) se produce una profunda

alteración de la materia. Se parte de unas sustancias (reactivos) y lo que

se obtiene después del proceso (productos) son unas sustancias

completamente diferentes a las de partida.

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS

Las reacciones químicas pueden clasificarse de manera sencilla.

a) Reacciones de Síntesis o Composición

En estas reacciones, dos o más elementos o compuestos se combinan,

resultando en un solo producto.

4𝐴𝑙2 + 3𝑂2 2𝐴𝑙2 𝑂3 Óxido de aluminio

b) Reacciones de Descomposición o Análisis

Estas reacciones son inversas a la síntesis y son aquellas en la cuales se

forman dos o más productos a partir de un solo reactante, usualmente

con la ayuda del calor o la electricidad. Ponemos el ejemplo de un

clorato Cuando se calientan los cloratos, se descomponen dando

cloruros más oxígeno.

2𝐾𝐶𝑙𝑂3 2𝐾𝐶𝑙 + 3𝑂2

c) Reacciones de Doble Desplazamiento o Intercambio

En una reacción de doble desplazamiento, dos compuestos

intercambian parejas entre sí, para producir compuestos distintos.

El nitrato de plata en solución acuosa reacciona con cloruro de

sodio también en solución acuosa para formar el precipitado de

cloruro de plata, quedando en solución el nitrato de sodio según

la siguiente ecuación:

𝐴𝑔𝑁𝑂3 + 𝑁𝑎𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑁𝑂3

Calor

Clorato de

potasio

Aluminio

Oxígeno

d) Reacciones de Neutralización o Ácido Base

Estas reacciones son de doble desplazamiento o intercambio. Su

particularidad es que ocurren entre un ácido y una base y los

productos de la reacción generalmente son agua y una sal. Este

ejemplo muestra la reacción entre ácido clorhídrico (HCl) e hidróxido

de sodio (NaOH)

𝐻𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝑂

El resultado es cloruro de sodio que es una sal (NaCl),y agua (H2O).

e) Reacciones de Combustión

Estas reacciones ocurren cuando un hidrocarburo orgánico (un

compuesto que contiene carbono e hidrógeno) se combina con el

oxígeno, formando agua y dióxido de carbono como productos de la

reacción y liberando grandes cantidades de energía. Las reacciones

de combustión son esenciales para la vida, ya que la respiración

celular es una de ellas.

𝐶6𝐻12𝑂6 + 𝑂2 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂2

f) Reacciones de Oxidación-Reducción

Las reacciones de oxidación-reducción (redox) implican la transferencia

de electrones entre especies químicas. Se llaman también reacciones de

transferencia de electrones ya que la partícula que se intercambia es el

electrón.

En una reacción de oxidación-reducción tienen lugar dos procesos

simultáneos, la oxidación y la reducción.

La oxidación es el proceso en el cual una especie química pierde

electrones y su número de oxidación aumenta.

La reducción es el proceso en el cual una especie química gana

electrones y su número de oxidación disminuye.

4𝐴𝑙 + 3𝑂2 2𝐴𝑙2𝑂3 Aquí vemos que el aluminio reaccione

con el oxígeno para formar oxido de aluminio.

2. CRONOLOGÍA HISTÓRICA Y PERSONAJES

Desde el principio de los tiempos, el ser humano ha utilizado multitud de

procesos químicos, casi siempre ligados al uso del fuego. Podrían citarse

muchos ejemplos: el cocinado de los alimentos, la elaboración de

la cerámica, la obtención de minerales, la fermentación de

bebidas alcohólicas (Proceso de aislamiento del oxígeno de una

sustancia)

La Alquimia, conjunto de antiguas doctrinas y experimentos relativos a las

transmutaciones de la materia precedente de la química moderna,

durante la edad media, se extendió hasta Europa gracias a la

influencia árabe desde Al andaluz. Los alquimistas perseguían un

objetivo: la conversión de los metales en oro. En el camino hacia esa

meta inalcanzable descubrieron numerosos compuestos y elementos y

perfeccionaron las técnicas y el instrumental de laboratorio.

La alquimia alcanzó una gran expansión, pese a que los alquimistas

fueron muchas veces acusados de brujería. En el siglo XVI llego a

enseñarse a las universidades bajo el nombre de "iatroquímica".

Lavoisier, químico francés, es considerado el padre y creador de la

química moderna por sus estudios sobre la oxidación de los cuerpos, el

fenómeno de la respiración animal, el análisis del aire, la ley de

conservación de la masa o ley Lomonósov-Lavoisier, la teoría calórica y

la combustión, y sus estudios sobre la fotosíntesis.

El término "estequiometria" fue introducido por primera vez en 1792 por

Richter (químico alemán), proviene del griego y significa "medida de lo

que no se puede dividir".

En el último cuarto del siglo XX se ha caracterizado por la mejora

espectacular de las técnicas instrumentales de laboratorio gracias a los

ordenadores y también al trabajo en equipo de los científicos. Ya en el

siglo XXI, la química es una ciencia muy consolidada y a la vez en pleno

desarrollo, integrada por múltiples disciplinas, Los retos que afronta

son números y tienen que ver sobre todo con el medio ambiente,

a través del uso de reacciones y procesos industriales no contaminantes.

3. ALGUNOS INVENTOS RELACCIONADOS.

Las reacciones químicas se caracterizan por tener múltiples

aplicaciones, entre ellas destacamos:

Conseguir electricidad a través de

medios químicos. Algunos dispositivos

que generan energía eléctrica como

las pilas y las baterías, son el resultado

de reacciones químicas. Este tipo de

reacciones se caracterizan por la

transferencia de electrones entre las

sustancias que participan en la reacción, obteniendo así energía

eléctrica.

La elaboración de polímeros. La materia está formada por moléculas

que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes, este tipo

de moléculas se denominan polímeros.

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de

moléculas iguales y más pequeñas denominadas monómeros, que

constituyen enormes cadenas de las formas más diversas, algunas

parecen fideos, otras tienen ramificaciones, etc.

Un tipo de polímero es el natural, son aquellos que provienen

directamente del reino animal o vegetal, como el algodón, seda,

lana, etc.

Por otro lado también existen los

polímeros manipulados por el hombre:

Polímeros Semisintéticos: son

aquellos que se producen de la

transformación de polímeros

naturales, por ejemplo son la

nitrocelulosa o el caucho vulcanizado.

Polímeros Sintéticos: son los creados por el hombre, a este

grupo pertenecen todos los tipos de plásticos, como el nylon,

el polietileno, el polietileno, etc. Las grandes propiedades de

estos compuestos permiten aplicarlos a diferentes campos,

como la construcción, la agricultura o la medicina.

Los polímeros se encuentran en vasos, botellas, telas, juguetes… los

principales tipos de polímeros son:

Polietileno: el monómero por el que están compuestos es el

etileno, y se usa en materiales como bolsas plásticas o juguetes.

Formula:CH2-CH2 n

Polipropileno: el monómero que lo compone es el propínelo, y

sobre todo se usa en materiales de laboratorio como jeringas.

Formula: C3H6 n

PVC: formado por cloruro de vinilo, se utiliza para hacer tuberías

o cuero artificial. Formula: C2H3CL n

Lo que diferencia a los materiales compuestos de polímeros, de los

materiales con moléculas de tamaño normal, son entre otros, la gran

resistencia mecánica debido a la atracción que existe entre las

cadenas de polímeros. Las fuerzas de atracción intermoleculares

dependen de la composición química del polímero, que pueden ser

de diferentes clases.

Para conseguir energía: se utiliza para conseguir combustibles, se

trata de sustancias que desprenden una gran

cantidad de energía en formar de calor cuando

reaccionan con oxígeno. Se suelen utilizar gases

como el gas metano, el propano y el butano,

además de usar la gasolina o el gasoil, en la

automoción.

La elaboración de jabones: los jabones se

obtiene básicamente de una reacción química

entre las grasas o aceites vegetales con

hidrogeno de sodio (NaOH). El proceso de

obtención del jabón se denomina saponificación.

4. APLICACIONES MATEMATICAS Y CALCULOS

RELACCIONADOS

Para representar abreviadamente las reacciones químicas se utilizan las

ecuaciones químicas.

En una ecuación química se escriben las fórmulas de los reactivos a la

izquierda y la de los productos a la derecha, separados por una flecha.

El proceso conocido como ajustar o igualar la ecuación consiste en

colocar números conocidos como coeficientes, delante de las fórmulas

para garantizar que exista el mismo número de átomos en los reactivos,

que en los productos, ya que en una reacción química no pueden

crearse o desaparecer átomos.

Es por eso que para que una ecuación está bien ajustada debe cumplir

la ley de Lavoisier o la ley de la conservación de la masa, que dice que

en una reacción química la masa ni se crea ni se destruye, o enunciado

de otra manera, que los átomos no desaparecen, simplemente se unen

de diferente forma.

Para poder estudiar las ecuaciones químicas, primero debemos saber

que es el concepto básico de mol, ¿Y qué es el mol? El mol es la cantidad

de sustancia que contienen 6,02. 10 23 partículas (Número de Avogadro)

en una unidad elemental.

El mol, es una de las unidades fundamentales del Sistema Internacional

de Unidades (S.I.) y es, probablemente, la unidad más característica de

la Química. Es tan útil porque permite “contar” átomos o moléculas

determinando la masa de sustancia.

Esto es básico porque las sustancias reaccionan en unas proporciones

dadas.

La estequiometria es la parte de la

química que estudia las relaciones

cuantitativa entre las sustancias

que intervienen en una reacción

química (reactivos y productos) Las

relaciones pueden ser entre

reactivos y productos, solo entre

reactivos, y solo entre productos.

Un ejemplo seria:

N2 (g)+3H2 (g) 2NH3 (g)

1 molécula de N2 reacciona con 3 moléculas de H2 para dar 2 moléculas

de NH3.

6.02 ∙ 1023Moléculas de N2 reacciona con 3 ∙ 6,02 ∙ 1023moléculas de H2

para dar 2 ∙ 6,02 ∙ 1023moléculas de NH3, es decir 1 mol de N2 reacciona

con 3 moles de H2 para dar 2 moles de NH3.

Reactivos gases.

Si los reactivos y los productos son gases debemos utilizar las leyes de los

gases. Las leyes de los gases son aquellas en las que se relaciona la

temperatura, el volumen y la presión. Dependiendo que característica se

relacione puede haber tres tipos de leyes:

o Ley de Boyle: esta ley relaciona la presión y el volumen,

cuando la temperatura es constante. El volumen es

inversamente

proporcional al volumen.

P.V=cte.

o Ley de Charles: esta ley

relaciona la temperatura

y el volumen, cuando la

presión es constante. La

temperatura del gas es

directamente

proporcional al volumen.

V/T= cte.

o Ley de Gay-Lussac: esta

ley relaciona presión y

temperatura, cuando el

volumen es constante. La

presión del gas es

directamente proporcional a la de la temperatura. P/T=cte.

El resultado de estas leyes es la Ley General de los Gases, que dice la

presión por la velocidad entre el tiempo es constante

(R=0,082), para un mol de gas, es decir (n) número de

moles.

𝑃.𝑉

𝑇= 𝑛. 𝑅 𝑃. 𝑉 = 𝑛. 𝑇. 𝑅

Donde:

Reactivos disoluciones

Por otro lado si en nuestra reacción utilizamos

disoluciones debemos tener esto en cuenta. Una disolución es una

mezcla homogénea de dos o más sustancias que tiene las siguientes

partes:

o Disolvente: usualmente es la sustancia que se encuentra en

mayor concentración en la mezcla.

o Solutos: son el o los componentes minoritarios de la mezcla, y

decimos que se han disuelto en el disolvente.

P= atm.

V= l

n= moles

T= kelvin

R= 0.0082

Por ejemplo: cuando disolvemos una pequeña cantidad de sal en una

mayor cantidad de agua, se dice

que el agua es el disolvente y la sal

es el soluto.

Todas aquellas disoluciones en las

que el agua es el disolvente se

llaman disoluciones acuosas.

La concentración de una disolución

se refiera a la cantidad relativa de

los componentes de una disolución, se puede expresar en cualquier

unidad de cantidad de materia.

La forma más común es La de Molaridad: 𝑀 =𝑛(𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)

𝑣 (𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑙𝑜𝑐𝑖ó𝑛

Donde 𝑛 =𝑔

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟

Ej.

Disuelvo 20g de NaOH en 100 ml de disolución:

𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 =20

23 + 16 + 1=

20

40= 0,5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻

𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛: 0,5

0,1 𝑙= 5 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟

5. INFÓRMATE EN LA RED

Una página web interesante en el tema de reacciones químicas puede

ser esta:

http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Apuntes/apun4.h

tm

Es muy útil porque no sólo explica conceptos básicos de una manera fácil

y clara, sino que lo hace al nivel adecuado para nuestro curso. Incluye

varios temas por lo que sólo hay que ojear los dos últimos archivos como

se muestra en la imagen:

El tema más complejo que tratamos es el de la estequiometria, si haces

clic en este link encontrarás una explicación muy sencilla:

http://www.youtube.com/watch?v=6FCQerFV6TI

Para reforzar el tema y poder practicar de una forma divertida pulsa los

siguientes interactivos sobre ajustes de reacciones y lectura de

reacciones química:

http://www.educaplus.org/play-69-Ajuste-de-reacciones.html

http://www.educaplus.org/play-331-Lectura-de-reacciones-

qu%C3%ADmicas.html

7. EXPERIMENTOS

EXPERIMENTO 1:

REACCION PRECIPITACION

Materiales:

Dos tubos de ensayo

Disolución de Nitrato de plomo

Disolución de Ioduro de

potasio

Objetivo:

En el experimento vamos a conseguir

Yoduro de plomo que saldrá de color amarillo uniendo yoduro de potasio

con nitrato de plomo.

Procedimiento:

Ponemos las dos disoluciones en sendos tubos de ensayo y comprobamos

que las disoluciones son incoloras. Mezclamos las dos disoluciones y se

forma un precipitado amarillo debido a que el nitrato de plomo y el

ioduro de potasio han reaccionado.

Explicación científica:

A esta reacción se le denomina: Reacción de precipitación.

Pb (NO3)2 + 2KI –> 2KNO3 + PbI2

La Reacción de precipitación es un tipo común de reacción en disolución

acuosa que se caracteriza por la formación de un producto insoluble o

*precipitado. En las reacciones de precipitación por lo general participan

compuestos iónicos, como en este caso, donde la reacción en disolución

acuosa del Nitrato de plomo y el Yoduro de potasio formó un precipitado,

que en este caso fue el Yoduro de plomo.

*Un precipitado es un sólido insoluble que se separa de la disolución.

En esta reacción también podemos ver que se trata de una reacción de

metátesis o de doble desplazamiento, en la cual se implica un

intercambio de partes entre dos compuestos. En este caso, los cationes

en los dos compuestos intercambian aniones, de manera que Pb2+

termina con el I- como PbI2 y K+ termina con NO3- como KNO3.

EXPERIMENTO 2:

JARDÍN QUÍMICO

Materiales

Un recipiente transparente de

vidrio

una probeta

Un mortero

Vidrios de reloj

Tubos de ensayo

Silicato sódico (“vidrio líquido”)Es

el más importante

Agua

Sales minerales, como por ejemplo: sulfato ferroso, sulfato cúprico, cloruro

de cobalto, sulfato de níquel, nitrato cálcico, sulfato de manganeso,

cloruro férrico

Objetivo:

Construir un auténtico “bosque” formado por figuras verticales formadas

por la precipitación de sales minerales

Procedimiento:

1.- Se mezcla en un vaso 100 ml de una disolución comercial de silicato

de sodio y 200 ml de agua.

2.- Se cogen pequeñas cantidades de las sales indicadas.

3.-Preparamos el “hábitat” de nuestro bosque: se echa arena al

recipiente -que hará el papel de suelo-, agua y vidrio líquido. Se deja

reposar el tiempo suficiente para que la arena sedimente bien y

aparezca sin turbidez la mezcla formada por el silicato sódico y el agua.

4.- En ese momento ya se podrá esparcir -con cuidado y casi de uno en

uno- los cristalitos de las sales minerales.

5.- Al cabo de poco tiempo se forman silicatos metálicos con formas

curiosas: “agujas” blancas (Mn (II) y Ca (II)), violetas (Co (II)), arbustos

verdes de (Ni (II)) y ocres (Fe (II)). Dado los distintos coloridos de esos

silicatos, la apariencia es de un pequeño bosque de múltiples colores.

Explicación científica:

Los silicatos metálicos reaccionan con el sulfato de cobre para formar

una membrana delgada de silicato insoluble. El agua atraviesa la

membrana por ósmosis haciendo que está se expanda primero para

acabar rompiéndose. Ello provoca la formación de una nueva

membrana y la repetición del proceso. El resultado final es la aparición

de una serie de columnas de silicatos metálicos coloreados.

La ecuación correspondiente de la reacción es:

Na2 Si O3 + Cu SO4 Cu Si O3 + Na2 S O4

(Soluble) (Soluble) (Insoluble) (Soluble)

La ósmosis es un proceso en el que se produce el paso o difusión de un

disolvente a través de una membrana semipermeable (permite el paso

de disolvente, pero no de solutos), desde una disolución más diluida a

otra más concentrada.

EJERCICIOS:

1. Definición de mol:

Aquella /cantidad/ contiene /cualquier /sustancia es/ de/ de

Avogadro/ el número /partículas /que /Un mol de

2. ¿Qué se produce en las reacciones químicas?

3. Definición de reacciones de síntesis o composición

4. Definición de la oxidación:

5. Definición de la reducción:

6. Responde a estas cuestiones:

a) Calcula cuántos gramos de H2 se obtienen con 25 g de Al.

b) Calcula cuantos l de H2 a 2atm y 25ºC se obtienen

c) Cuántos l de HCl 2M se necesitan para reaccionar con 50 g de

Al.

SOLUCIONES:

1. RESPUESTA:

“Un mol de cualquier sustancia es aquella cantidad que contiene el

número de Avogadro de partículas “

2. RESPUESTA:

En un proceso químico (o reacción química) se produce una profunda

alteración de la materia. Se parte de unas sustancias (reactivos) y lo que

se obtiene después del proceso (productos) son unas sustancias

completamente diferentes a las de partida.

3. RESPUESTA:

Reacciones en las que se unen dos o varios elementos produciendo uno

solo.

4. RESPUESTA:

La oxidación es el proceso en el cual una especie química pierde

electrones y su número de oxidación aumenta.

5. RESPUESTA:

La reducción es el proceso en el cual una especie química gana

electrones y su número de oxidación disminuye.

6. RESPUESTA:

3𝐻𝐶𝑙 + 𝐴𝑙 → 𝐴𝑙𝐶𝑙3 +3

2𝐻2(𝑔)

a) Con un mol de Al obtengo 1,5 moles de H2

27𝑔 → 1,5 × 2 = 3𝑔 𝐻2

25𝑔 → 𝑥 𝑔 𝐻2

𝑥 = 25 × 3

27= 2,77 𝑔

a) 27𝑔 𝐴𝑙 → 1,5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻 𝑃 ∗ 𝑉 = 𝑛 ∗ 𝑅 ∗ 𝑇

25𝑔 𝐴𝑙 → 𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻 2 ∗ 𝑉 =

1,38 ∗ 0,082 ∗ 298

𝑛 =1,5 ×25

27= 1,38 𝑚𝑜𝑙 2 ∗ 𝑉 = 33,7

𝑉 =

33,7

2= 16,86 𝑙

𝑇 = 25 + 273 = 298 𝐾

b) 3 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 → 27 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 𝑀 = 𝑛 𝐻𝐶𝑙

𝑉 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 → 50 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 2 =5,55

𝑉

𝑥 = 50×3

27= 5,55 𝑚𝑜𝑙 𝐻𝐶𝑙 𝑉 =

5,55

2=

2,775 𝑙

LUCÍA DÍAZ

ADRÍAN GARCÍA-GIL

IGNACIO MARINA

RUBÉN MUÑIZ

Con A de Ácido o

con B de Base

1 - CONCEPTOS BÁSICOS

1.1 - pH

El pH es una manera de indicar el grado de acidez de una sustancia, es

decir, la concentración de iones de H+ en una disolución, el pH también

se expresa a menudo en términos de concentración de iones hidrógeno

(atendiendo a la definición de Arrhenius).

El agua y todas las soluciones acuosas contienen H+ e iones OH-. En el

agua pura se cumple que la concentración de iones H+ es igual a la

concentración de iones OH-, por eso se dice que el agua es neutra.

Como las concentraciones de iones H3O+ y de OH- son muy pequeñas,

en 1909, el químico danés Sörensen definió el pH como el logaritmo

decimal negativo de la molaridad de los iones hidrógeno.

Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la

facilidad de su uso, evitando así el manejo de cifras largas y complejas.

1.2 - INDICADORES

De una manera aproximada, puede conocerse el pH de una disolución

utilizando indicadores. Los indicadores son disoluciones de ciertos

colorantes cuyo color varía con el pH del medio.

Los indicadores son ácidos o bases débiles que se caracterizan por tener

un color diferente a su base conjugada, que es cuando el ácido cede

un protón H+ a la base y el ácido pasa a ser una base. Al contrario, la

base, al aceptar H+, pasa a ser el ácido conjugado. Esto puede suceder

en los dos sentidos.

- El intervalo de los números te dice de que número a que número tiene

un color u otro y si se considera como ácido o como base, dependiendo

del tipo de indicador tiene unos intervalos distintos y distintos colores.

Como el azul de bromotimol, pues si el pH es menor que 6 es color

amarillo; si es mayor que 7,6, es color azul.

1.3 - ÁCIDOS FUERTES Y DÉBILES

La distinción entre ácidos fuertes y débiles depende tanto del disolvente

como de las propiedades de los propios ácidos. Un ácido cederá

fácilmente protones en un disolvente que tenga fuerte tendencia a

captarlos, comportándose como ácido fuerte en este caso. Si el

disolvente tiene poca tendencia a captarlos, este ácido actuará como

débil frente a este disolvente. Se puede hacer el mismo razonamiento con

las bases.

Por tanto, si queremos establecer una lista para comparar la fuerza de los

diferentes ácidos, la tendremos que hacer usando el mismo disolvente.

Se escogió para tal fin el agua.

Un ácido en disolución acuosa se disocia según el siguiente equilibrio:

HA + H2O

H3O+ + A-

Ácido1 Base2 Ácido2 Base1

1.4 - BASES FUERTES Y DÉBILES

La distinción entre bases fuertes y débiles depende tanto del disolvente

como de las propiedades de las propias bases. Una base captará

fácilmente protones en un disolvente que tenga fuerte tendencia a

cederlos, comportándose como una base fuerte en este caso. Si el

disolvente tiene poca tendencia a cederlos, esta base actuará como

débil frente a este disolvente.

Por tanto, si queremos establecer una lista para comparar la fuerza

relativa de las diferentes bases, la tendremos que hacer usando el mismo

disolvente. Se escogió para tal fin el agua.

Una base en disolución acuosa se disocia según el siguiente equilibrio:

B + H2O

OH- + HB

Base1 Ácido2 Base2 Ácido1

1.5 - REACCIONES ENTRE ÁCIDOS Y BASES: NEUTRALIZACIÓN

La reacción entre un ácido y una base se llama neutralización. Cuando

en la reacción participan un ácido fuerte y una base fuerte se obtiene

una sal y agua. Si una de las especies es de naturaleza débil y la

neutralización se produce en disolución acuosa también se obtiene su

respectiva especie conjugada y agua. Se puede decir que la

neutralización es la combinación de iones hidronio y de aniones hidróxido

para formar moléculas de agua. Durante este proceso se forma una sal.

Las reacciones de neutralización son generalmente exotérmicas, lo que

significa que desprenden energía en forma de calor.

Podemos resumir el proceso así:

ácido + base → sal + agua

Neutralización Sal disuelta

Ácido

fuerte +

Base

fuerte → Agua + Sal Anión inerte + Catión inerte

Ácido

fuerte +

Base

débil → Agua + Sal

Ácido /Base conjugados +

Anión inerte

Ácido

débil +

Base

fuerte → Agua + Sal

Ácido/Base conjugados +

Catión inerte

Ácido

débil +

Base

débil → Agua + Sal

Ácido/Base conjugados +

Ácido/Base conjugados

2 - CRONOLOGÍA HISTÓRICA Y PERSONAJES

En el siglo XVII, el químico Robert Boyle realizó la primera descripción de

las propiedades de los ácidos:

- Disuelven muchas sustancias

- Enrojecen el color azul de algunos pigmentos vegetales

- Pierden sus propiedades al ponerlos en contacto con las bases

Lavoisier (1743-1794), en su Tratado elemental de Química,

sistematizó todas las propiedades dichas por Boyle y desarrolló una

primera teoría sobre estas sustancias, considerando que sus propiedades

eran debidas a la existencia de oxígeno en su composición.

Posteriormente Humphry Davy (1778-1829) demostró que el cloruro

de hidrógeno no poseía oxígeno en su composición y presentaba claras

propiedades ácidas, así como otras sustancias. Estos hechos llevaron a

considerar que era la presencia de hidrógeno, en lugar del oxígeno, en

la composición de las sustancias la responsable de que presentara

propiedades ácidas.

Justus von Liebig (1803-1873) llegó a la conclusión de que, en las

reacciones de los ácidos con los metales, estos desplazan al hidrógeno

de los ácidos formando las sales.

Michael Faraday descubrió en 1834 la conductividad eléctrica de las

disoluciones acuosas de ácidos y bases eran conductores de

electricidad.

2.1 - TEORÍA DE ARRHENIUS

Svante August Arrhenius (1859-1927) fue el primero que estableció la

hipótesis de la disociación iónica. Según su teoría, en medio acuoso los

ácidos se disocian en iones positivos (H+, protones) y iones negativos

(aniones).

La teoría de Arrhenius de los ácidos y bases sólo se puede aplicar en

disoluciones acuosas; sin embargo, hay casos en los que se observan

propiedades ácido-base en medios no acuosos en las cuales no se podría

aplicar esta teoría.

Por lo tanto, ácidos son las sustancias que en disolución acuosa se

disocian produciendo iones H+. Y bases son las sustancias que en

disolución acuosa se disocian produciendo iones OH-.

2. 2 - TEORÍA DE BRÖNSTED-LOWRY

Esta engloba todos los aspectos de la teoría de Arrhenius, elimina la

necesidad de una solución acuosa y amplía las sustancias que pueden

considerarse ácidas y básicas.

Según Brönsted y Lowry: Ácidos son las sustancias (moleculares o iónicas)

que pueden ceder iones H+ y las bases son las sustancias (moleculares o

iónicas) que pueden tomar iones H+.

Los iones H+ no existen libres, si no que siempre lleva una molécula de H2O.

H+ + H2O -----> H3O+

Podemos concluir que: Todos los ácidos al ceder un protón producen las

bases conjugadas de dichos ácidos, y todas las bases que toman un

protón producen ácidos conjugados de las bases.

3 - INVENTOS RELACCIONADOS

El pH del champús y tintes

Los champús son básicamente jabones y detergentes sintéticos que

sirven para remover la suciedad y la grasa del pelo. La mayoría de

champús tienen un pH entre 3,5 y 8,5 esto es, levemente ácido, pero

también hay básicos.

Los champús alcalinos esponjan el pelo y son muy

efectivos porque en estos el pH la cutícula (revestimiento

exterior del cabello) se abre, permitiendo a los agentes

activos actuar en toda la estructura del cabello.

Sin embargo, no se recomienda usarlos con regularidad porque

destruyen la cutícula. Después de usar un champú alcalino es necesario

usar un acondicionador, los cuales tiene un pH ácido. De esta forma

cierran la cutícula y hacen el cabello menos esponjoso y más suave.

Los tintes y las soluciones para permanentes son sustancias muy alcalinas.

Esto cosméticos disuelven la parte de la cutícula, y por ello dañan el

cabello. Un cabello dañado es áspero, opaco y seco.

Los champús ligeramente ácidos son los más adecuados y también los

más vendidos. Estos fortalecen la cutícula del cabello y la aplanan. En

estas condiciones el pelo se ve brillante y se siente suave al tacto.

El pH de los productos para la piel (Cosméticos)

La capa externa de la piel tiene una estructura de queratina como la del

cabello. Los productos que dan brillo a la piel y la aclaran tiene un pH

más alto: son alcalinos. Su propósito es remover la capa externa de

queratina, que puede tener células muertas.

Crema para la cara: 5.5-7

Crema para el cuerpo: 5-7.5

Cuidado del cabello: 4.5-5

Champú: 4.5-7

Gel de ducha: 5-7.5

Higiene íntima: 4.5-5.5 para mujeres en edad fértil y 6.5-7 para niñas y

mujeres en la menopausia (la piel de los niños y los ancianos es más

delicada)

Para la piel del rostro se recomienda un tipo de pH según sus

características:

Piel grasa: tiene un pH superior a 6.5, alcalino.

Piel normal: con un pH de 6.5, un pH casi neutro.

Piel seca: un pH inferior a 6.5, ácido

Hay que recordar también que los conservantes que ponemos en

nuestras cremas sólo son efectivos si nuestra crema está dentro de un

determinado pH. Hay que averiguar en la ficha técnica del conservante

o preguntarle al fabricante que pH ha de tener mi crema o jabón para

elegir correctamente el conservante.

Si nuestra crema es demasiada básica: podemos cambiarla. Usando

ácido láctico o ácido cítrico

Si nuestra crema es demasiada ácida: solución de sosa al 20%: 20

gramos de hidróxido de sodio y 80 de agua (en caso de jabones) y

podemos utilizar bicarbonato de sodio.

4 - APLICACIONES MATEMÁTICAS

¿Cómo puede hallarse el pH de una solución? Existen distintos métodos:

-Mediante cálculos matemáticos.

-Por medio de un peachímetro, una tira de pH por la cual, viendo el color

del que se tiñe, averiguamos su pH.

pH = -log [H+] -------------> -log [H3O+]

[ ]= Concentración molar.

El pH del agua pura (neutra) = -log 10-7 = - (-7) = 7

Si [H3O+] > 10-7 = pH < 7 (1 a 7) Ácido.

Si [H3O+] < 10-7 = pH > 7 (7 a 14) Básico.

Si aumenta [H3O+] disminuye [OH-].

Si disminuye [H3O+] aumenta [OH-].

En una disolución acuosa (ejemplo de operación):

[H3O+] . [OH-] = 10-14

log [H3O+] + log [OH-] = log 10 -14

log [H3O+] + log [OH-] = -14

-log [H3O+] + (-log [OH-]) = - (-14) = 14

5 – INFÓRMATE EN LA RED

- Pagina web interesante sobre ácidos y bases y de la historia de

sus diferentes explicaciones

- Video sobre el tema que trata sobre cómo se comportan los

distintos ácidos y bases y algunos de sus efectos.

- Interactivos sobre el tema

En este interactivo se ve

como depende de donde

pongas la flecha tiene más o

menos concentración de

iones de hidrógeno.

Prueba el pH de las cosas, como café, saliva, y jabón para

determinar si cada uno es ácido, básico o neutro.

6 - EXPERIMENTOS RELACIONADOS

1 - INDICADOR DE pH DE PÉTALOS DE ROSAS (Mismo procedimiento con

lombarda)

POR QUÉ HEMOS ELEGIDO ESTE EXPERIMENTO

Hemos elegido este experimento porque era uno de los más interesantes entre

los que había de ácidos y bases. Todos los experimentos que hemos

encontrados se basaban en cambiar de color distintas sustancias para indicar

su grado de acidez mediante un indicador de pH por lo que nosotros

decidimos crear el indicador de pH mediante petalos de rosa y alcohol.

DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO

El experimento se basa en crear un indicador de pH a partir de pétalos de

rosas. Primero se cortan pétalos de rosas y se introducen en un recipiente para

a continuación mezclarlo con alcohol. Cuando se calienta los pétalos pierden

el color, esta mezcla se filtra y así obtenemos el indicador. A continuación con

distintos ácidos y bases en tubos de ensayo vamos echando unas gotas del

indicador para medir su grado de acidez. Este experimento también lo

hacemos con papel de indicador de pH que tiene una distinta escala.

¿CÓMO HACER ESTE EXPERIMENTO?

Preparar todos los materiales necesarios y encendemos el mechero de

alcohol para que se empiece a calentar

Echar en un recipiente de cristal los pétalos de rosas añadiéndole el

alcohol y poniéndolo a calentar

Calentarlo hasta que empiece a hervir (no hay un tiempo estimado) y

remover hasta que los pétalos pierdan su color

Entonces, preparar los distintos ácidos en los tubos de cristal e ir

echando el indicador de los pétalos de rosas

Observar como cambia y sacar conclusiones

LISTA DE MATERIALES NECESARIOS Y DE DÓNDE LOS HEMOS OBTENIDO

- Una rosa, en cualquier floristería.

- Mechero de alcohol

- Recipientes de cristal para poder echar todas las sustancias

- Alcohol, en la farmacia (96 grados)

-Ácidos, bases e indicadores como: Fenolftaleína, Anaranjado de

metilo, ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, vinagre, amoníaco,

hidróxido de sodio...

El color de cada uno de los ácidos y bases irá cambiando cuando se eche el

propio indicador de pétalos de rosas.

2 - pH EN LOS COSMÉTICOS

¿POR QUÉ HEMOS ELEGIDO ESTE EXPERIMENTO?

Hemos elegido este experimento porque es algo que vivimos día a día y que

seguramente desconocíamos. Vamos a comprobar si los jabones y cremas

que utilizamos a diario en casa si tienen el pH adecuado (ya que podría haber

tenido problemas por el camino y haberse puesto en mal estado o con distinta

acidez) y cómo neutralizarlo si no tuviese un nivel de acidez adecuado.

DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO

Cojemos chapús, cremas y jabones que utilizamos a diario en casa y para

distintos usos como crema para la cara manos y cuerpo. Con la ayuda de una

tabla del pH adecuado de cada cosmético o champú comprobaremos si está

en los niveles adecuados. Podemos averiguar cierto pH con cualquier

indicador casero o una tira de indicador del pH.

Crema para la cara: 5.5-7

Crema para el cuerpo: 5-7.5

Cuidado del cabello: 4.5-5

Champú: 4.5-7

Gel de ducha: 5-7.5

Higiene íntima: 4.5-5.5 para mujeres en edad fértil y 6.5-7 para niñas y mujeres

en la menopausia (la piel de los niños y los ancianos es más delicada)

Para la piel del rostro se recomienda un tipo de pH según sus características:

Piel grasa: tiene un pH superior a 6.5, alcalino.

Piel normal: con un pH de 6.5, un pH casi neutro.

Piel seca: un pH inferior a 6.5, ácido

Con la tira de pH iremos comprobando uno a uno si cumple el nivel de acidez

indicado.

LISTA DE MATERIALES

-Para este exprimento nos vale cualquier tipo de cosmético que tengamos a

mano en casa

-Una tira de indicador de pH.

¿CÓMO SE REALIZA?

- Cogemos cualquier crema, champú cosmético que nos esté dando

problemas.

- Mediante un indicador o un peachímetro averiguamos su pH.

- Si es correcto, no pasa nada. Pero si es incorrecto, tendremos que regular su

pH echándole cierta base o cierto ácido, como el limón exprimido.

IMPORTANCIA DEL EXPERIMENTO

Una cosa tan simple como echarnos crema en las mano nos puede producir

reacciones, por eso es mejor comprobar antes si el pH es el indicado.

Si en el experimento, algún producto no da el grado de pH indicado se puede

regular con ayuda de sales de ácido cítrico.

Se realiza mezclando la crema con limón exprimido y poco a poco mezclarlo y

más tarde comprobar poco a poco si su pH ya es el indicado es decir si ya se

ha regulado.

7. EJERCICIOS PARA PRACTICAR

Ejercicio 1

¿Qué es el pH?

Ejercicio 2

¿Qué son los indicadores?

Ejercicio 3

Escribe dos ejemplos de indicadores

Ejercicio 4

¿De que dependen los ácidos fuertes y los ácidos débiles?

Ejercicio 5

¿Qué es la neutralización?

Ejercicio 6

¿Qué pasa cuando en la reacción participan un ácido fuerte y una base

fuerte?

Ejercicio 7

¿De que son generalmente y que desprenden las reacciones de

Neutralización?

Ejercicio 8

¿Quién realizó la primera descripción de las propiedades de los ácidos?

Ejercicio 9

¿Quién escribió el Tratado elemental de la Química y sobre quién habla?

Ejercicio 10

¿Qué demostró Humphry Davy?

Ejercicio 11

¿Quién llegó a la conclusión de que en las reacciones de los ácidos con

los metales, estos desplazan al hidrógeno de los ácidos formando las

sales?

Ejercicio 12

¿Qué descubrió Faraday en 1834?

Ejercicio 13

¿En que consiste la teoría de Arrhenius?

Ejercicio 14

¿En que consiste la teoría de Brönsted-Lowry?

Ejercicio 15

Indica un cosmético que tenga pH

Ejercicio 16

¿Por qué son buenos los champús ligeramente ácidos?

Ejercicio 17

¿A que es igual pH?

Ejercicio 18

Completa la siguiente frase:

Si aumenta [H3O+],

Ejercicio 19

Completa la siguiente frase:

Disminuye [OH-],

Ejercicio 20

Resuelve:

pH de una disolución de HCl 0,0025 molar en agua.