PARA ESTUDIANTES DE CUARTO GRADO

DINAMÓMETROS

Un dinamómetro es un instrumento utilizado para medir fuerzas.  Fue inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con la balanza.  La balanza es un instrumento utilizado para medir masas, mientras que  el dinamómetro mide fuerzas aunque sí puede compararse a una báscula.

Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la Ley de Hooke, siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada.

Estos instrumentos consisten generalmente en un muelle contenido en un cilindro de plástico, cartón o metal generalmente, con dos ganchos, uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en unidades de fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho inferior, el cursor del cilindro inferior se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza.

Los dinamómetros actuales tienen una escala que indica el máximo de fuerza que pueden sostener.  Los dinamómetros que se compran comercialmente pueden ser como los siguientes:

¡USA TU CREATIVIDAD!... DISEÑA TU PROPIO DINAMÓMETRO, OBSERVA ALGUNOS EJEMPLOS.

Qué necesitas Tubo de plástico Tapón de corcho Goma o muelle Trozo de alambre Rotulador

Cómo construirlo Preparamos un gancho con un trozo de alambre y lo colocamos al final de la goma para poder sujetar los objetos con facilidad. Tomamos la goma y marcamos un punto en ella con un rotulador, para que nos sirva de referencia. Colocamos la goma dentro del tubo de plástico y la sujetamos con el tapón de corcho, de forma que el punto de referencia próximo al comienzo del gancho. Este será el cero de la escala. Una vez dibujada la escala el dinamómetro está listo para funcionar. Si no disponemos del tubo de plástico podemos montar la goma sobre un trozo de cartón y colocar en él la escala. Ya sólo falta calibrar el dinamómetro.

Cómo calibrar el dinamómetro Podemos calibrarlo en una escala de masas. Debemos tomar masas conocidas para poder ir construyendo nuestra escala, nos pueden servir las monedas de euro, por ejemplo, si previamente averiguamos su masa. Para ello, puedes utilizar una báscula de cocina o puedes ir a una tienda y pedir que te pesen 10 monedas, para averiguar lo que pesa una de ellas. También puedes calibrar una escala de fuerzas recordando que el peso de una masa de 1 kg es de 9,8 N. En  los dos casos puedes ir anotando los valores en la escala ayudándote de un rotulador.

CONOCE CÓMO FUNCIONA LA EXPLOTACIÓN DEL CARBÓN.

El Cerrejón es una mina de explotación de carbón a cielo abierto, localizada en la zona del municipio de Albania en el departamento de La Guajira al norte de Colombia. Es una de las 10 mejores y más grandes empresas de Colombia, la compañía minera más grande del país, y unas de las minas de cielo abierto más grandes del mundo.

Los depósitos de carbón se encuentran en una extensión de 69.000 hectáreas, dentro de la cual hay cinco áreas contratadas de la siguiente manera: zona norte, patilla, oreganal, zona sur con el estado colombiano y la zona central con la comunidad de Cerrejón. En el cerrejón la minería a cielo abierto es una operación secuencial que se inicia con la limpieza de la superficie y retiro de la capa vegetal que se almacena para la futura rehabilitación de las tierras intervenidas. Luego, se llevan a cabo la perforación, voladura y remoción del material hasta exponer los depósitos de carbón.

El carbón se transporta en camiones desde la mina hasta las pilas de almacenamiento y las trituradoras y luego se transporta a un tren de carga. Los equipos y maquinarias empleados en la mina están entre los de mayor tamaño y capacidad en el mundo, con tecnología avanzada. La mina cuenta también, con talleres de mantenimiento para camiones, tractores y traíllas. Otras instalaciones son los talleres de reconstrucción, oficinas administrativas y un sistema de telecomunicaciones que opera vía satélite y microondas entre la ciudad de Barranquilla, la mina y Puerto Bolívar.

LA NATURALEZA DE LA MATERIA

Si movemos un objeto, calentamos agua o dejamos caer un vaso de vidrio desde lo alto de una mesa, la materia no ha cambiado. Incluso en el último caso tendremos un vaso roto, pero serán trozos de vidrio que, con paciencia y pegamento, nos permitirían recomponer el vaso original. Como la clase de materia que aparecía no     ha    sufrido     modificación alguna, se  trata   de   transformaciones   físicas.

Cuando se produce la combustión de un trozo de madera, la madera desaparece y deja un residuo de unas pocas cenizas. Cuando un pedazo de hierro queda expuesto a la intemperie, con rapidez aparecen manchas rojizas sobre él. La materia resultante del proceso es distinta de la materia original: se ha producido una transformación                 química.

En principio, el estudio de las transformaciones químicas se limitó a describir las sustancias que intervenían en una transformación química, los reactivos, y en qué otras sustancias se transformaban, los productos. Y durante siglos la Química limitó a  describir las reacciones químicas que se producían entre las distintas sustancias.

En la segunda del siglo XVIII, en los años previos a la revolución francesa, unquímico francés, Lavoisier, comenzó a emplear la balanza para determinar la masade las sustancias que intervenían en las reacciones y la masa de las sustancias quese producían: fue el comienzo de la química moderna.

El empleo de la pesada en el estudio de las reacciones químicas originó las leyes ponderales, unas leyes experimentales, inducidas por la repetición de muchas experiencias de laboratorio, y que se refieren al peso de los reactivos y productos de     las reacciones  quimicas.

SUSTANCIAS Y MEZCLAS.

Las sustancias que se pueden observar se clasifican en sustancias puras y mezclas.

Se llama sustancia pura a aquella que no se puede descomponer en otras mediante procedimientos físicos (como calentamiento o un campo magnético), ésta puede contener 1 o más sustancias que no se combinen (como el agua y el aceite). Es posible que la sustancia pura se descomponga mediante procesos químicos. Si ello es posible, se dice que la sustancia es compuesta; en caso contrario, se dice que es una sustancia simple.

Se llama mezcla al resultado de la combinación de varias sustancias puras, y es posible la separación de éstas mediante procedimientos físicos (destilación, evaporación, suspensión y filtración) y mecánicos (decantación e imantación).

Se dice mezcla homogénea a aquella en la que las propiedades intensivas son las mismas en toda la mezcla (por ejemplo, sal disuelta en agua). Estas propiedas intensivas son las que no dependen de la cantidad de material considerado (por ejemplo, densidad, sabor, viscosidad, calor específico).

Existe un método, que se apoya en el efecto Tyndall, que permite determinar con facilidad si se trata de una mezcla homogénea. Para que una mezcla se pueda considerar homogénea no se deben poder observar partículas en suspensión al iluminar la mezcla mientras se observa en dirección perpendicular a la del haz de luz.

Se dice mezcla heterogénea a aquella en la que las partes mantienen propiedades intensivas diferentes (por ejemplo, arena mezclada con serrín).

¿QUIÉN FUE LAVOISIER?

Antoine-Laurent de Lavoisier (París, 26 de agosto de 1743 — 8 de mayo de 1794), químico francés, considerado el creador de la química moderna, junto a su esposa, la científica Marie-Anne Pierette Paulze, 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 y la calorimetría. Fue también filósofo y economista.

Se le considera el padre de la química moderna por sus detallados estudios, entre otros: el estudio del aire, el fenómeno de la respiración animal y su relación con los procesos de oxidación, análisis del agua, uso de la balanza para establecer relaciones cuantitativas en las reacciones químicas estableciendo su famosa Ley de conservación de la masa.