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.
¿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?.
- Muestras de rocas de la corteza terrestre
- Probetas
- Pipetas
- Balanza de precisión
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 ( V0 )
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 = Vf - V0
Los volúmenes obtenidos se anotarán en el cuadro de
resultados, indicando siempre la unidad de medida.
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 . .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
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.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. ..
..
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?
