Quinta sesión del Programa PROFUNDIZA en el IES “Antonio Mª Calero” de Pozoblanco.

Ayer, sábado 14 de mayo de 2011, hemos realizado la quinta sesión de profundización científica con nuestros alumnos/as de secundaria que han seguido, como siempre, con mucho interés las indicaciones del profesorado y al final han comentado su satisfacción por las actividades que vienen realizando voluntariamente y durante sus horas de ocio para mejorar su formación científica. En esa ocasión hemos formado dos grupos uno con los más pequeños que han realizado experiencias de química con Dña. Sonia y D. Álvaro y el grupo de 4º de ESO se ha trasladado al laboratorio de Ciencias Naturales con D. Antonio para profundizar en el Método Científico

Concretamente, con los alumnos de 4º hemos analizado el movimiento armónico simple de manera experimental con un péndulo simple y una bola de acero suspendida en un muelle que al separarla de su posición de equilibrio comienza a oscilar.

Los alumnos han descubierto, emitiendo hipótesis y realizando la comprobación experimental, las leyes del péndulo simple y posteriormente han aprendido las ecuaciones matemáticas que las expresan y se han sorprendido al comprobar que “el periodo de un péndulo simple no depende ni de la masa ni de la amplitud” y que “el periodo de la bola oscilando verticalmente suspendida en el muelle, sí depende de la masa” y que a pesar de la aparente contradicción, se trata de dos movimientos armónicos simples como hemos demostrado en la pizarra aplicando las leyes de la dinámica de Newton a nuestras experiencias.

Experimentalmente, hemos calculado la constante elástica del muelle y esto nos permite calcular la masa de distintas bolas midiendo el periodo de oscilación con lo cual “hemos conseguido determinar el valor de la masa con un reloj” que es un método para medir la masa incluso en ingravidez.

Hemos demostrado que la constante elástica del movimiento pendular sólo depende de la masa, gravedad y longitud del hilo lo que nos ha permitido calcular experimentalmente el valor de la gravedad en Pozoblanco midiendo el periodo con el que oscila nuestro péndulo.

Luego hemos estudiado la energía de un movimiento armónico simple y hemos realizado la experiencia de los “péndulos acoplados” que transfieren energía entre sí variando, por tanto, su amplitud de oscilación

Por último hemos analizado la condición para que dos péndulos se acoplen llegando a la conclusión de que esto sólo ocurre cuando tienen la misma longitud lo que implica que tienen el mismo periodo, la misma frecuencia y la misma pulsación.

Este resultado se generaliza y decimos que “dos sistemas oscilantes de igual pulsación entran en RESONANCIA” y esto tiene múltiples aplicaciones tecnológicas, e incluso arquitectónicas como en el diseño de edificios o puentes. Ver vídeo PUENTE DE TACOMA.

Los resultados experimentales, han sido contrastados mediante las fórmulas que hemos deducido en la pizarra aplicando las Leyes de Newton de la dinámica al movimiento armónico simple.

Por su parte, el grupo de los más pequeños han hecho hoy con Dña Sonia y D. Álvaro muchas experiencias sencillas de química básica.

Separación de mezclas heterogéneas por filtración (arena y agua).
Separación de mezclas homogéneas por filtración, que no es posible hacer y lo hemos comprobado (agua y sal, y agua y sulfato de cobre).

Medida de la densidad de líquidos (agua).
Medida de la densidad de sólidos (roca).

Separación de mezclas homogéneas por destilación (alcohol del vino). Medida del punto de ebullición de mezclas homogéneas (vino).

Separación de mezclas homogéneas por calentamiento a sequedad (agua y sal).

Separación de mezclas homogéneas por cristalización (agua y sal, y agua y sulfato de cobre).

Reacciones químicas de descomposición (electrolisis del agua y descomposición térmica del carbonato de cobre).

Separación de mezclas heterogéneas por decantación (agua y aceite).
Medida del punto de ebullición de una sustancia pura (agua destilada).

Reacción de neutralización de ácidos y bases (HCl y NaOH). Uso de indicadores de pH.

Y, por cierto, Manuel Espada nuestro alumnos de 1º de ESO tuvo tiempo de enseñarles a los mayores cómo realizaba la “transmutación de vino en agua y viceversa” . Como veréis en un próximo vídeo.