miércoles

Un kilo de plomo y un kilo de plumas.

Seguramente en algún momento de nuestras vidas alguien no has realizado la siguiente pregunta ¿Qué pesa más? ¿Un kilo de plomo o un kilo de plumas? Debo confesar que la primera vez que escuche esta pregunta respondí apresuradamente, "un kilo de plomo" y como es lógico mi respuesta fue incorrecta ya que ambos pesan lo mismo. Esta pequeña anécdota nos permite hacernos otra pegunta ¿cuál es la diferencia entonces? y yo responderé esta vez acertadamente diciendo que la diferencia entre ambos es el volumen que ocupan ya que a un kilo de plomo lo podría llevar en el bolsillo mientras que para llevar un kilo de plumas necesitaría una bolsa grande. Pero en vista a todo esto ¿podemos definir desde el punto de vista físico esta diferencia? mi respuesta a esta pregunta es un SI rotundo. Antes de desarrollar cualquier tipo de cálculo recordemos la diferencia entre Peso y Masa.
Peso: es la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre los cuerpos por acción de la gravedad, la unidad del peso es el Newton (N).
Masa: es la cantidad de materia que forma un cuerpo, la unidad de la masa es el Kg. 
Por lo tanto el peso de un cuerpo es variable mientras que su masa es constante.

Ahora bien, en la pregunta sobre el plomo y las plumas nos hablan de 1Kg por lo tanto no están hablando de la masa y no del peso.

jueves

PROGRAMA DE FÍSICA – AÑO 2011

Unidad 1: Cinemática I
Concepto de movimiento. Sistema referencial. Unidades de medida.
Movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.). Leyes y gráficos del M.R.U.
Problemas de aplicación.

Unidad 2: Cinemática II
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (M.R.U.V.). Características,
ecuaciones y gráficos del M.R.U.V.. Cálculo de distancias recorridas.
Aceleración de la gravedad. Caída libre. Tiro vertical. Problemas de
aplicación combinando los distintos movimientos. Interpretación de
gráficos.

Unidad 3: La física en el mundo actual
Selección de temas de física referidos a mecánica, óptica, electricidad y
magnetismo que tienen una aplicación directa en nuestra vida.
Elaboración de trabajos de investigación y laboratorio referidos a los
temas seleccionados. Correcta utilización de los elementos del
laboratorio.

Unidad 4: Dinámica
Principios de inercia, de acción y reacción y de masa. Sistemas de
unidades: c.g.s., M.K.S. y técnico. Unidades de fuerza en los distintos
sistemas. Trabajo. Potencia. Impulso. Cantidad de movimiento.
Problemas de aplicación.

Unidad 5: Estática
Fuerzas. Composición de fuerzas concurrentes y paralelas. Momento de
una fuerza con respecto a un punto. Máquinas simples: palancas, poleas
y torno. Problemas.

Bibliografía:
Mautino, José María – Física 4, aula taller – Editorial Stella
Mautino, José María – Física 5, aula taller – Editorial Stella
Todo texto de Física o Ciencias Naturales con experiencias podrá
aportar material para la materia y las experiencias.

lunes

Física: Definiciones.

Recordemos de clases anteriores algunas de las definiciones vistas:

Medir: Podemos decir que medir es comparar con un patrón que el hombre establece como referencia.

Habíamos hablado de por ejemplo utilizar un lápiz para medir el ancho de una mesa, la medida que obteníamos era cuantos lápices de ancho tiene la mesa. Supongamos que nuestra mesa tiene un ancho de 3 lápices. ¿Podremos comunicarles a nuestros compañeros que la mesa tiene un ancho de 3 lápices y dar una idea exacta de su ancho? La respuesta es no, ya que para que podamos comunicar nuestros resultados deberemos asumir que todos nuestros compañeros deben poseer un lápiz igual al que nosotros hemos realizado la medición. 

Nuestro lápiz será la unidad y podemos definir unidad como el patrón de referencia que tomamos. En la última clase vimos que existen magnitudes escalares y magnitudes vectoriales. Las magnitudes escalares son aquellas que quedan definidas al dar un número y una unidad, por ejemplo 1 litro, 3/4 kilo, 20 centímetros, etc. En cambio las unidades vectoriales necesitan de una mayor cantidad de elementos para poder ser definidas. Por lo tanto podemos decir que para que estas magnitudes queden perfectamente definidas necesitamos:

a) Un valor. 

b) Una dirección. 
c) Un sentido. 
d) Un punto de partida o de aplicación.

Son ejemplos e magnitudes vectoriales: la aceleración (que veremos más adelante) y la fuerza, entre otras.


Supongamos que un día nuestro automóvil se descompone y para poder poner en marcha el motor debemos empujarlo. Pensemos ahora que al empujarlo estamos aplicando una fuerza que podrá desplazarlo y en ella se puede establecer:
a) Un punto de aplicación: En nuestro caso será el lugar donde apoyamos las manos para aplicar la fuerza.

b) Una dirección. Es aquí donde deseo detenerme brevemente con el objeto de dejar definido lo más claramente posible este concepto. Recordemos que la dirección por la que pude desplazarse un vector es una recta. Pensemos un segundo en el ejemplo de nuestro automóvil, si deseamos empujarlo podríamos hacerlo en una única dirección, es decir, hacia delante o hacia atrás. Pero, ¿qué sucede con el sentido? antes de responder esta pregunta deberemos definir sentido.

c) Sentido: si bien podemos empujar nuestro automóvil hacia adelante o hacia atrás (dirección), debemos elegir de que lado lo empujaremos, si por ejemplo lo empujamos desde la parte trasera el automóvil se desplazará hacia adelante y por lo tanto el sentido será hacia delante.

d) Intensidad: Es el valor que tomará la fuerza aplicada, es decir, si un hombre realiza sobre el automóvil una fuerza cuya intensidad es de por ejemplo 30 N (recordar que una de las unidad con la podemos expresar una fuerza es el Newton (N)) y otro hombre realiza sobre el mismo automóvil una fuerza de 50 N, la intensidad será mayor en este último.
Recordemos lo visto en clase, si dos automóviles se desplazan por una misma ruta poseen la misma dirección, pero si uno de ellos va hacia un lado y el otro hacia otro decimos que van en sentido contrario. ¿Y si se desplazan para el mismo lado? Bueno, en este caso diremos que van en igual sentido. Como forma de no olvidar este concepto recuerden las calles que dice "doble sentido" queriendonos decir que la calle es mano y contramano.

domingo

PROGRAMA DE QUÍMICA – AÑO 2011

Unidad I:   La materia

Método científico – Concepto de la química – Fenómenos físicos y químicos – La materia – Estados de la materia – Propiedades de la materia – Propiedades intensivas y extensivas – Sustancia – Cuerpo – Sistemas materiales – Sistema homogéneo – Sistema heterogéneo – Fase – Métodos de separación de fases.

Unidad II:   El átomo

Grados de división de la materia – Sustancia – Molécula – Átomo – Partícula – Evolución histórica de modelos atómicos – Estructura atómica – Protón – Neutrón – Electrón – Elementos químicos – Símbolo – Clasificación – Tabla periódica – Periodo – Grupo – Peso atómico – Numero atómico – Configuración electrónica – Valencia – Electronegatividad.


Unidad III:   Compuestos inorgánicos

Uniones entre átomos – Estructura de Lewis – Unión iónica – Unión covalente – Unión metálica – Unión entre moléculas – Puente de hidrogeno – Atracción dipolo – Formación de compuestos – Formulas y nomenclatura – Óxidos básicos – Óxidos ácidos – Hidróxidos – Ácidos – Sales.

Unidad IV:   Compuestos químicos orgánicos

La química del carbono – Cadenas carbonadas – Hidratos de carbono – Lípidos – Proteínas – Vitaminas – Hormonas.

Química: Fenómenos físicos y químicos.


Iniciaré la charla con solamente dos ejemplos. El primero de ellos está referido a los fenómenos o cambios químicos mientras que el segundo será para aquellos cambios o fenómenos que llamamos físicos. Encendamos un fósforo y observemos que ocurre, al frotar la cabeza del fósforo sobre la superficie de la caja vemos como de repente, este, se enciende. Ahora nuestro fósforo encendido libera luz y calor, este último necesario para poder, por ejemplo, encender la hornalla de la cocina. Si lo seguimos sosteniendo hasta que se consuma y evitando quemarnos los dedos, veremos que lo que queda de él son solo restos de color negro que será el carbón formado como consecuencia de la combustión, por lo tanto podemos afirmar que la sustancia final que ha quedado, el fósforo quemado, es muy diferente a la inicial, es decir, al fósforo antes de ser encendido. La pregunta que ahora debemos hacer será la siguiente ¿solamente necesitamos frotar el fósforo contra la caja para que se encienda? ¿Es necesario algo más? La respuesta a esta pregunta es un si rotundo. Las sustancias presentes en la cabeza del fósforo contienen la energía que más tarde se convertirá en luz y calor, pero para que ello ocurra necesita de un elemento químico conocido por todos, me refiero al Oxígeno. De esta manera al frotar la cabeza del fósforo contra la caja en presencia de aire (el cual contiene Oxígeno) se producirá el fenómeno de luz y calor al que estamos acostumbrados. Si nos pidieran que representemos en forma de una ecuación química lo anteriormente expuesto podríamos escribirla del siguiente modo:

Fósforo + O2 (Oxígeno gaseoso)  ------------->  Gases + Luz + Calor.

En vista a esta ecuación estamos en presencia de un fenómeno químico ya que las sustancias de partida (reactivos) son muy diferentes a las que se obtienen (productos).

IMPORTANTE!!!!!!!!! la flecha siempre señala los productos.
 
Vayamos ahora a los fenómenos físicos, ¿conocemos alguno? la respuesta es si, pero como suele suceder muchas veces no reparamos en las cosas que vemos a diario. Pensemos un momento cuando colocamos agua en la cubetera y la introducimos en el congelador o en freezer según el caso, si esperamos un tiempo veremos que el agua se ha convertido en hielo. Y si a los cubitos de hielo los dejamos a temperatura ambiente nuevamente se convertirán en agua líquida. Como podemos comprobar fácilmente estamos siempre en presencia de agua, es decir de una SUSTANCIA compuesta que mas allá de haber sido congelada o derretida mantiene su composición constante, lo que en pocas palabras significa que siempre sigue siendo agua.

Si leyeron con atención podrán advertir que en la pequeña explicación anterior escribí la palabra sustancia en letras mayúsculas, ello se debe a que estamos en presencia de un nuevo concepto que será de suma importancia conocer si deseamos seguir avanzando en nuestro camino hacia la comprensión de la química.
Supongamos que tenemos ante nosotros un puñado de sal de cocina (cuyo nombre químico es CLORURO DE SODIO y su fórmula es NaCl) y un clavo de HIERRO (Cuyo símbolo químico es Fe). ¿Podríamos decir que estamos en presencia de dos sustancias? La respuesta es un SI rotundo. Pero si nos detenemos en su composición, y consultamos la tabla periódica de los elementos, veremos que NaCl está formada por dos tipos de átomos diferentes, que son el Na (Sodio) y el Cl (Cloro). Ahora vayamos al clavo de HIERRO, este esta compuesto por un solo tipo de átomo cuyo símbolo esFe. Y aquí es cuando aparece la pregunta del millón ¿podemos decir simplemente que la NaCl y el Fe son sustancias? La respuesta nuevamente es un SI rotundo, pero como habrán notado rápidamente el Fe es una SUSTANCIA SIMPLE ya que está formada por una sola clase de átomo, mientras que en la caso del NaCl decimos que es una SUSTANCIA COMPUESTA ya que en su composición existen dos tipos diferentes de átomos es decir, el Na y el Cl.
Ley de conservación de la masa

A finales del siglo XVIII el genial químico francés Antoine Laurent Lavoisier quien lamentablemente termino asesinado durante la revolución francesa demostró que todas las transformaciones físicas y químicas se producen manteniéndose constante la masa total. ¿Qué significa esto? en palabras más simples significa que la masa total de los reactivos es la misma que la masa total de los productos luego de la reacción, por lo tanto, "No hay ganancia ni perdida de materia". Veamos un ejemplo:

A + B --------------------------------------> C + D
                                               100 grs.                                                100 grs.
                                Masa total de los reactivos       =      Masa total de los productos.
Siendo A y B dos sustancias que reaccionan (reactivos), mientras que C y D los productos de la reacción (productos). Recordemos que la flecha siempre apunta hacia el lado de los productos en las reacciones de un solo sentido. Pensemos ahora en algunos de los experimentos sencillos que hemos realizado en clase y nos daremos cuenta que el experimento de la vela será sumamente ilustrativo. La combustión de una vela en el aire, desde el punto de vista químico se trata de la combinación de la estearina de la vela con el oxígeno del aire. Una simple observación nos llevaría a afirmar que hay pérdida de materia, que la vela se transforma en "nada". Para realizar este experimento de una forma científica debemos controlar no solamente el peso de la estearina que se va quemando sino también la cantidad de oxígeno que se consume durante la combustión. Si lo logramos determinar la masa de los productos obtenidos al consumirse la vela, es decir todos aquellos gases que se formaron durante la combustión, se podrá comprobar que la pérdida de masa de la vela es equivalente a la masa obtenida por la formación de los gases de combustión. Dicho de otra manera:

masa  de la estearina + masa del oxígeno = masa de los gases de la combustión.

 Por lo tanto podemos afirmar de acuerdo con la ley de conservación de la masa: en un sistema cerrado la masa total de los reactivos será igual a la masa total de los productos obtenidos al finalizar la reacción química.