Modelamos nuestro filtrador según sus medidas y ...
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15 cm 50 cm Arena Volumen del cilindro = 2 ℎ Modelamos nuestro filtrador según sus medidas y características Guillermo Quiñones Diaz
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15 cm
50 cm
Arena
Volumen del cilindro
𝑣𝑐 = 𝜋𝑟2𝑥 ℎ
Modelamos nuestro filtrador según
sus medidas y característicasGuillermo Quiñones Diaz
ACTIVIDAD 6
Modelamos nuestro filtrador según sus
medidas y características
En la actividad anterior, conocimos los procesos para dar lectura
de un flujograma respecto a los procesos de potabilización del
agua. Ahora, exploraremos las características medibles de un
filtrador de agua para modelarlo y determinar la cantidad de
insumos que emplearemos en su construcción. Tener el diseño o
dibujo del filtrador de agua ayudará a elaborarlo de manera
precisa.
¡Comencemos!
Investigamos en nuestro entorno
Uno de los desafíos que tenemos como país es acceder al servicio de agua potable, tanto en
la ciudad como en diversas regiones, a pesar de que nuestra nación es una gran potencia en
recursos hídricos.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha categorizado el acceso al agua en términos
del nivel de servicio. Para conocer sobre estos niveles, podemos leer el recurso “La cantidad
de agua que se usa en los diferentes niveles del servicio”, disponible en la sección “Recursos
para mi aprendizaje”. Luego, respondemos las interrogantes.
La cantidad de agua que se usa en los diferentes niveles del servicio
La cantidad de agua recogida y utilizada por los hogares tiene una influencia importante en la salud. El
consumo de agua es una necesidad fisiológica básica para mantener la hidratación adecuada; además, se
necesita agua para la preparación de los alimentos, así como para mantener la higiene, que es necesaria
para la salud.
Las estimaciones de la cantidad de agua necesario para mantener la salud varían considerablemente. Según la
Organización Mundial de la Salud (OMS), para establecer la cantidad mínima de agua para el uso en
viviendas dependerá de la accesibilidad, la cual se determina principalmente por la distancia, el tiempo de
recolección, la confiabilidad y los costos potenciales.
A continuación, presentamos datos sobre los niveles de servicio en el acceso al agua y las implicancias en
la salud e higiene.
Nivel de servicio Distancia / tiempoProbable cantidad de
agua recogida
Riesgo para la salud pública e
higienePrioridad de intervención y medidas
Sin acceso
Más de 1 km
/ más de 30 minutos ida
y vuelta.
Muy bajo 5 litros per
cápita por día.
Muy alto Práctica dehigiene comprometida.
El consumo básico puedeestar comprometido.
Muy alta Suministro del nivel básico de servicio.
Educación sanitaria.Tratamiento y almacenamiento seguro deagua a nivel domiciliario como una medida
provisional.
Acceso básicoEn 1 km / en 30 min ida
y vuelta.
Promedio aproximado
20 litros per cápita por
día.
AltoLa higiene puede estar
comprometida.
La ropa puede lavarse fuera del lote.
AltaSuministro del nivel de servicio mejorado.
Educación sanitaria.Tratamiento y almacenamiento seguro deagua a nivel domiciliario como una medida
provisional.
Acceso intermedio
Agua suministrada en la
parcela mediante al
menos un grifo
(suministro en el jardín o
patio).
Promedio aproximado
50 litros
per cápita por día.
BajoLa higiene no debería estar
comprometida.Es probable que la ropa se lave
en el lote.
BajaLa promoción de la higiene sigue
generando beneficios para la salud.Fomento del acceso óptimo.
Acceso óptimo
Suministro de agua
mediante múltiples
grifos en la vivienda.
Promedio
de 100 a
200 litros per cápita
por día.
Muy bajo La higiene no debería estar comprometida.
La ropa se lava en el lote.
Muy bajaLa promoción de la higiene sigue
generando beneficios para la salud.
Niveles de servicio en el acceso al agua y las implicancias en la salud e higiene.
1. ¿Cuántos litros de agua, en promedio, corresponden al acceso básico? ¿Qué implicancias trae estar
en este nivel?
Corresponden al acceso básico, un promedio aproximado de 20 litros de agua per cápita por día.El riesgo para la salud pública e higienes es alto. La higiene puede estar comprometida. La ropa puede lavarse fuera del lote.
2. Reúnete en familia y planea una estrategia para registrar el consumo aproximado de agua (en litros)
durante cuatro días. Para facilitar tus cálculos, elabora un cuadro como el que se muestra. Usa el
aplicativo Excel disponible en tu tableta.
DíaLavado
de ropa
Limpieza
de pisos
Uso en
inodoro
Regado
de
plantas
Aseo
personalAlimentación
Total en
litros
1
2
El agua se agotó en 3 días
Consumo por día
Consumo per cápita por día
1 100
3= 367 litros por día
367
3= 122
122 litros per cápita por día
3. Emplea los datos y responde. ¿Cuál es el promedio diario de consumo de agua?
¿Cuánto, en promedio, es el consumo de un integrante?
El promedio diario de consumo de agua es 367 litros.
El promedio de consumo de un integrante es 122 litros por día (consumo per cápita por día).
El agua se agotó en 3 días
Consumo por día
Consumo per cápita por día
1 100
3= 367 litros por día
367
3= 122
122 litros per cápita por día
El agua se agotó en 3 días
Consumo por día
Consumo per cápita por día
1 100
3= 367 litros por día
367
3= 122
122 litros per cápita por día
4. De acuerdo con el consumo de agua de un integrante, ¿en qué nivel de servicio se
encuentra tu familia, según la OMS?
Nivel de servicio Distancia / tiempoProbable cantidad de
agua recogida
Riesgo para la salud pública e
higienePrioridad de intervención y medidas
Acceso óptimo
Suministro de agua
mediante múltiples
grifos en la vivienda.
Promedio
de 100 a
200 litros per cápita
por día.
Muy bajo La higiene no debería estar comprometida.
La ropa se lava en el lote.
Muy bajaLa promoción de la higiene sigue
generando beneficios para la salud.
Mi familia se encuentra en el nivel de acceso óptimo
5. ¿Qué consecuencias trae para tu familia encontrarse en ese nivel de efecto? En caso de
que tu respuesta fuese de riesgo muy alto o alto, ¿qué solución plantearías para obtener o
para incrementar el acceso al agua? Argumenta tu respuesta.
Nivel de servicio Distancia / tiempoProbable cantidad de
agua recogida
Riesgo para la salud pública e
higienePrioridad de intervención y medidas
Acceso óptimo
Suministro de agua
mediante múltiples
grifos en la vivienda.
Promedio
de 100 a
200 litros per cápita
por día.
Muy bajo La higiene no debería estar comprometida.
La ropa se lava en el lote.
Muy bajaLa promoción de la higiene sigue
generando beneficios para la salud.
No hay mayores consecuencias porque el nivel de riesgo para la salud pública es muy baja.
6. ¿El agua que obtienes como parte de tu solución es apta para el consumo? Si no lo es, ¿qué
podrías hacer para generar agua que lo sea?
Tomemos en cuenta que...
Es posible que alguna vez hayas empleado
algún recipiente o envase expresado en
litros (L) para medir el consumo de agua.
Por ello, debes saber que un 1 m3 equivale a
1000 L.
Describimos características de un filtrador de agua
En las últimas décadas, diversas organizaciones, empresas, comunidades educativas e incluso
familias han desarrollado nuevas e innovadoras propuestas tecnológicas para el filtrado del agua
obtenida de fuentes naturales, como la lluvia o la atmósfera, las cuales son soluciones sencillas
de bajo costo y fáciles de usar.
Por ello, vamos a explorar un modelo de filtrador de agua para identificar sus características,
considerando las orientaciones realizadas en la actividad de ciencias.
A partir de los datos del modelo, respondemos laspreguntas:
1. ¿Qué formas geométricas tienen los tres envases?
¿Cómo se denominan? Describe sus características.
Tienen la forma de un rectángulo que giraalrededor de uno de sus lados.Se denominan cilindros rectos.
Características:
2. Si nos ubicamos al frente del diseño del
envase 2, ¿qué figura observamos? Represéntala
en forma gráfica.
3. Desde la vista superior, ¿qué tipo de figura se observa? ¿Qué parte del cilindro representa?
Se observa un círculo.
Representa la base.
4. Representamos el desarrollo plano del envase 2 considerando sus medidas.
¿Cómo emplearías esta representación para hallar el área del filtro? Explica.
Diámetro
radio
𝐴𝑐 = 𝜋𝑟2
4. Representamos el desarrollo plano del envase 2considerando sus medidas.
¿Cómo emplearías esta representación para hallarel área del filtro? Explica.
d = 30 cm
r = 𝑑
2=
30
2= 15 cm
73 cmh = 73 cm
𝐴𝑙 = 2 𝜋 𝑟 ℎ
Área lateral
𝐴𝑙 = 2 x 3,1416 x 15 cm x 73 cm
𝐴𝑙 = 6 880,10 𝑐𝑚2
𝐴𝑏 = 𝜋𝑟2
Área de la base
𝐴𝑏 = 3,1416 𝑥 (15 𝑐𝑚)2
𝐴𝑏 = 706,86 𝑐𝑚2
𝐴𝑡 = 𝐴𝑙 + 𝐴𝑏
Área total
𝐴𝑡 = 6 880,10 𝑐𝑚2 + 706,86 𝑐𝑚2
𝐴𝑡 = 7 586, 96 𝑐𝑚2
5. El diámetro de la base del envase 2 es 30 cm. ¿Qué
cantidad de agua en cm3 se almacenará en la zona de
la abertura para filtrar agua? ¿Y cuánto será en litros?
d = 30 cm
r = 𝑑
2=
30
2= 15 cm
15 cm
10 cm
𝑣𝑐 = 𝐴𝑏 𝑥 ℎ
𝐴𝑏 = 𝜋𝑟2
Área de la base
Volumen del cilindro
𝑣𝑐 = 𝜋𝑟2𝑥 ℎ
Volumen de la abertura
𝑣𝑐 = 𝜋𝑟2𝑥 ℎ
𝑣𝑎 = 3,1416(15 𝑐𝑚)2𝑥 10 𝑐𝑚
𝑣𝑎 = 7 069 𝑐𝑚3
Equivalencia
1 000 𝑐𝑚3= 1 L
𝑣𝑎 = 7,069 𝐿
En la zona de abertura se almacenará 7 069 𝑐𝑚3 o 7,069 𝐿De agua
6. Determinamos el espacio que ocupa cada uno de
los materiales para el filtrado de agua en el envase 2.
Consideramos un diámetro de 30 cm.
15 cm
50 cm
Arena
15 cm
8 cm
Carbón
15 cm
5 cm
Grava
Volumen del cilindro
𝑣𝑐 = 𝜋𝑟2𝑥 ℎ
𝑣𝑎 = 3,1416(15 𝑐𝑚)2𝑥 50 𝑐𝑚
𝑣𝑎 = 35 343 𝑐𝑚3
𝑣𝑐 = 3,1416(15 𝑐𝑚)2𝑥 8 𝑐𝑚
𝑣𝑐 = 5 655 𝑐𝑚3
𝑣𝑔 = 3,1416(15 𝑐𝑚)2𝑥 5 𝑐𝑚
𝑣𝑔 = 3 534 𝑐𝑚3
7. Explicamos la razón de usar un envase cilíndricopara el filtrador.
Es más fácil encontrar recipientes circulares.
Las características del cilindro influyen en el fluido
del agua al momento del filtrado, por ello su
importancia en la elección.
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