domingo, 9 de noviembre de 2014

INVESTIGANDO LA DENSIDAD DE NUESTRO PLANETA


TAREA Nº 2: INVESTIGANDO LA DENSIDAD DE NUESTRO PLANETA 

El informe que tenéis que elaborar como resultado del desarrollo de esta actividad, debe contener:
1.    Una presentación con una portada con el título, nombres de los componentes, curso y grupo
2.    Un índice paginado, por lo tanto todas las páginas lo han de estar.
3.    Una introducción  con  una breve exposición de lo que consiste el trabajo sin entrar en detalles; qué datos se conocen de antemano, es decir, la información que habéis conseguido en los libros, consultas etc.; qué es lo que se ha hecho, sin entrar en detalles;  el por qué se ha realizado, es decir, los objetivos que se pretenden alcanzar;  aspectos y conceptos relacionados con el tema. y las hipótesis que se plantean para iniciar la investigación.
4.    El material  empleado
5.    Descripción paso a paso del método desarrollado para la toma de datos  (tanto en la toma de las masas de las muestras, como en la de los volúmenes), es decir, de las dificultades encontradas y de cómo se han solucionado
6.    Tablas conteniendo la media de los datos obtenidos
7.    Unas conclusiones sobre el trabajo desarrollado, que en este caso será la afirmación o negación de las hipótesis planteadas
8.    Las cuestiones que vienen al final del protocolo y sus respuestas. HAY QUE RESPONDERLAS TODAS
9.    La bibliografía empleada haciendo constar la/las páginas en dónde se ha encontrado la información buscada
10. Porcentaje de participación (de 0 a 100) de todos los miembros del grupo. Si no ponéis nada se entenderá que todos los miembros tienen el 100% de la nota del trabajo.





1.- INTRODUCCIÓN
 Investigar la estructura de nuestro planeta, es decir, si es una esfera homogénea o heterogénea y, en este último supuesto, deducir cómo se disponen los distintos materiales, pues no se encuentra de modo directo a nuestro alcance en su totalidad.
             Podemos investigar directamente la superficie del planeta así como una delgadísima capa adyacente a ella (cuyo límite inferior se sitúa a tan solo unos pocos kilómetros de profundidad), pero resulta obvio que no nos es posible extraer muestras a centenares o millares de kilómetros de profundidad. (Recuerda que el radio terrestre mide, aproximadamente, unos 6.400 Km.).
Por ello, nos vemos obligados a tratar de conocer el interior de nuestro planeta a través de métodos indirectos de investigación. Uno de ellos es el que se ha diseñado para este trabajo: el estudio de la densidad de la corteza terrestre, cuyo objetivo final es extraer alguna conclusión aplicable a nuestro planeta.
            Otros métodos indirectos que permiten obtener nuevas conclusiones con las que proponer un modelo de estructura terrestre es el sísmico, estudio de meteoritos, campo magnético. . .




2.- OBJETIVOS
            Tomar destreza en el uso de instrumentos de medición sencillos. Acostumbrar al alumnado a pensar sobre lo que hace cuando los manipula y a reflexionar sobre los resultados que se obtienen. Percatarse de que el usar métodos indirectos nos puede llevar a conclusiones importantes sin grandes esfuerzos ni desplazamientos.

3.- HIPÓTESIS
            ¿Nuestro mundo es homogéneo en cuanto a su densidad, es decir, cualquier porción que tomemos de la parte que tomemos (exterior, media o interior), tiene la misma masa por unidad de volumen?.

4.- MATERIAL
            - Muestras de rocas de la corteza terrestre
            - Probetas
            - Pipetas
            - Balanza de precisión

5.- DESARROLLO
La estrategia seleccionada se inicia a partir del siguiente razonamiento: podemos calcular la densidad media de la Tierra a partir de datos conocidos como son la masa y el radio. También está a nuestro alcance medir la densidad de los materiales superficiales o rocas. Conocidas ambas, quizá podamos aventurar una hipótesis de cómo es la densidad del interior terrestre
Sabemos que, esencialmente, hay tres tipos de rocas (sedimentarias, magmáticas y metamórficas) formando la corteza terrestre. Podemos tener fácil acceso a rocas de cada uno de estos tres grupos, bien en el laboratorio, bien localizándolas en tu entorno.
Cada grupo de trabajo calculará la densidad de, al menos, una roca de cada tipo de las que componen la corteza terrestre. Intentaremos que sean dos o tres muestras de cada tipo
La densidad se calcula dividiendo la masa de la muestra entre el volumen que ocupa, obteniendo la masa que posee cada unidad de volumen de la muestra.
La densidad media de nuestro planeta se calcula a partir de los datos que aparecen en el apartado I de resultados. El valor obtenido debe venir expresado en la unidad correspondiente.
En el apartado II de resultados se expresarán las densidades de los materiales superficiales.
En el apartado resultados se puede hacer una tabla con las densidades de cada una de las rocas con las que tu grupo ha trabajado, una segunda tabla con las densidades de cada tipo de roca que se hayan estudiado en cada uno de los grupos de trabajo, incluido el tuyo, que te permitirá obtener las densidades medias de cada grupo de rocas representativas de la corteza terrestre y la densidad media de ésta, una vez hayas encontrado, revisando la bibliografía, la proporción en que se encuentra las rocas magmáticas, metamórficas y sedimentarias.
La masa de cada muestra puede ser medida mediante una balanza de precisión. Una vez realizada la pesada, debe anotarse la medida obtenida, que luego figurará en el cuadro de resultados.
                ¿Cómo determinar el volumen de nuestras muestras si son cuerpos irregulares?. Un procedimiento consiste en enrasar una probeta hasta cierto volumen ( V) con ayuda de una pipeta. Después, introducimos la muestra en aquella y el agua ascenderá hasta un cierto volumen ( Vf ). Resulta evidente que el aumento de volumen ( V ) corresponde al volumen de nuestra muestra.
V = V- V0 
Los volúmenes obtenidos se anotarán en el cuadro de resultados, indicando siempre la unidad de medida.

6.- RESULTADOS

I) Densidad media del planeta:
 Vamos a suponer que la Tierra es una esfera perfecta, con objeto de facilitar los cálculos. Los datos que conocemos son:
·         Masa de la Tierra         Mt = 5,975  x  1024 Kg.
·         Radio de la Tierra        Rt  = 6.371,02 Km.
·         Volumen de una esfera     Ve= 4/3 PR3

  dt =

II) Densidad media de la corteza:

 a)    Resultados por grupo de trabajo:

roca
masa
volumen
densidad
densidad media
sedimentaria-1




sedimentaria-2



metamórfica-1




metamórfica-2



magmática-1




magmática-2




b) Resultados generales:

Una forma de minimizar nuestros errores es repetir las medidas y hallar las medias aritméticas de ellas. Además de los resultados de tu grupo de trabajo, anota las densidades obtenidas para cada tipo de rocas de todos los grupos de trabajo y halla la densidad media:

roca
grupo 1
grupo 2
densidad media
sedimentaria



metamórfica



magmática




De un modo aproximado, podemos aceptar que la densidad de los materiales superficiales es la media de las densidades medias de los tres tipos de rocas (dc) :

                     dc = dsedimentarias + dmetamóficas + dmagmáticas   / 3
  
   dc =


7.- CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN

  En éste apartado debes exponer las conclusiones a las que has llegado a la vista de los resultados obtenidos y valorar el trabajo realizado comentando si el método ha sido correcto, qué obstáculos o fallos has detectado y cómo los has intentado resolver. . . Como muestra, a continuación tienes parcialmente escrito un párrafo sobre las conclusiones:
 Si la densidad media de la Tierra es .  ..  ..  ..  ..  ..  .. .Y la densidad media de la superficie .  ..  ..  .,de la comparación de ambos valores se concluye que .  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  ..  .. 


8.- CUESTIONES

     1.- Si un cuerpo tiene una densidad de 30 Kg./l. ¿Qué quiere decir esa medida?. Exprésalo con palabras.

     2.- ¿Cómo determinarías el volumen de un cuerpo o muestra regular (cubo, prisma. . .)?. Indica los métodos y aparatos que utilizarías e indica las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos.

     3.- ¿Qué argumento o argumentos emplearías para rebatir que la densidad de los materiales superficiales es la media aritmética de las densidades de las rocas metamórficas, sedimentarias y magmáticas que tu has utilizado?

     4.- ¿Cuál es la densidad media, que según los libros, tiene la corteza terrestre en general?

     5.- ¿Cuál es la densidad media, que según los libros, tienen las rocas sedimentarias?

     6.- ¿Cuál es la densidad media, que según los libros, tienen las rocas metamórficas?


     7.- ¿Cuál es la densidad media, que según los libros, tienen las rocas ígneas?

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