La experiencia es un grado

En este artículo hoy os exponemos un experimento realizado recientemente;

pero primero observemos los instrumentos que se utilizaron en el mismo:

1.  Un dinamómetro
2.  Una bascula
3.  Un calibre

1. Descripción de las características y de las cualidades de los siguientes instrumentos:
Dinamómetro:
Este instrumento consta de un cilindro en cual dentro tiene un muelle al final de este tiene una anilla enganchada por el cual se cuelgan los objetos para medir la fuerza que ejerce.
La unidad de medida en este caso es el Nweton
La precisión de este objeto es bastante alta.debido a que su desviacion máxima es de 0,3% +/-

Bascula:
Este instrumento consta de una base con un muelle elastico debajo, con este instrumento medimos la masa de los objetos.
La unidad de medida en este caso es el gramo.
La precisión de este objeto es buena debido a que su desviación es de 0,1 ó 0,01 g,

Calibre:
Este instrumento consta de una regla de metal con un regulador que nos ayuda a determinar las dimensiones de los objetos que se miden.
La precisión de este objeto es desde 1/10 milímetro hasta 1/50 milímetro.


2. Unidades en las que se miden el peso, la masa y el volumen:
 La unidad que mide la magnitud del peso es el Newton, y la unidad de la masa es el kilogramo.  En el volumen, las magnitudes que se pueden emplear son dos: el litro y el metro cúbico, aunque  litro es más empleado para expresar la capacidad. La diferencia entre litro y metro cúbico es que 1L=1dm^3, por lo que la diferencia es tan solo de equivalencia.
Las magnitudes fundamentales y sus derivadas y la ecuación de sus dimensiones:
Magnitudes fundamentales:
Masa: Kg
Longitud: m
Tiempo: s
Temperatura: K
Intensidad de corriente eléctrica: A
Cantidad de sustancia: mol
Intensidad luminosa: cd

Magnitudes derivadas:
Velocidad: m/s
Volumen: m^3
Densidad: kg/m^3
Aceleración: m/s^2
Fuerza: kg·m/s^2=N

Ahora conciendo todos estos datos podemos plantear un problema para entenderlos mejor.
tenemos dos esferas metálicas de distintas densidades pero mismo volumen.
la esfera plateada tiene una masa de 68,5 g mientras que la esfera negra tiene una masa de 22,5 g.

A continuación suspendemos ambas esferas de un dinamómetro por medio de una cuerda, cuya masa consideraremos despreciable, y tomamos la medida que indica en Newtons (recuerda que si guardas las puedes ver más grandes)

La medida que indica en Newtons para la bola plateada es de: 0,68 N
La medida que indica en Newtons para la bola negra es de: 0,22 N



3. Masa de las esferas aplicando la ecuación para el peso P = mg (tomando g=9,8 m/s^2).
Bola Plateada: 68,5 g
P= 68,5 g·9,8 m/s^2= 671,3 g·m/s^2= 671,3 g·m/s^2·kg/1000g= 0,6713 kg·m/s^2= 6,71·10^-1kg·m/s^2
Bola Negra: 22,5 g
P= 22,5 g·9,8 m/s^2= 220,5 g·m/s^2= 220,5 g·m/s^2·kg/1000g= 0,2205 kg·m/s^2= 2,20·10^-1kg·m/s^2

Comparación del dato obtenido con el que marca la balanza: 
En la bola plateada, la balanza marca unos 6,7 N, lo cual es bastante parecido a nuestro cálculo. La discrepancia es muy pequeña y probablemente se debe a que el dato de la balanza es una estimación que hemos dado.
En la bola negra, la balanza marca 2,2 N, que se aproxima mucho al nuestro dato. Al igual que con la bola plateada, la discrepancia es pequeña ya que por muy bueno que sea el aparato, la mejor medida capaz de obtenerse es casi exacta, pero no del todo; es una aproximación al valor real.
Es por ello que se necesitan aparatos de medida mejores si queremos que el resultado sea lo más exacto posible. Como medir consiste en establecer la comparación de una magnitud con una unidad de referencia, se precisa usar un aparato de medida que podrá no estar construido correctamente y que tendrá límites.

Con un calibre hemos medido el diámetro de ambas esferas pero, ¿cuál es el valor en cm? 
Con el calibre, lo que se mide es el grosor de los objetos. Hemos observado que el valor en centímetros es en ambas esferas de 2,56 cm. El resultado es casi idéntico, pero si observamos con atención, podremos apreciar que la plateada es de un grosor ligeramente mayor que el de la negra.



4. Ahora que tenemos las medidas del diámetro de ambas esferas, podemos calcular el volumen de las mismas y por último con el dato experimental de la masa podemos calcular la densidad de cada esfera (d=m/V)
Sabiendo que el diámetro de las bolas es 2,56 cm, sabemos que su radio es 1,28 cm. A partir de eso, podemos calcular el volumen: V= 4/3·π·r^3= 4·2,1π/3= 26,38/3= 8,79cm^3Sabiendo que el diámetro de las bolas es 2,56 cm, sabemos que su radio es 1,28 cm. A partir de eso, podemos calcular el volumen: V= 4/3·π·r^3= 4·2,1π/3= 26,38/3= 8,79cm^3

La densidad también es fácil de calcular:
-densidad de la bola plateada: D=m/v--> 68,5g/8,79cm^3= 7,29g/cm^3
-densidad de la bola negra: D=m/v--> 22,5g/8,79cm^3= 2,56g/cm^3
En un alarde de esfuerzo investigador es posible que encontremos con qué materiales se corresponden las densidades obtenidas.

El material del que se compone la bola plateada es el estaño ya que su densidad es 7,29g/cm^3.
El material del que se compone la bola negra es mena de cinc triturada ya que su densidad es 2,56g/cm^3, si tenemos en cuenta que la temperatura está a 15ºC.

5. Calcular el valor TEÓRICO de los empujes para ambas esferas sabiendo que la densidad del agua es 1 g/cm3. Comparad los resultados obtenidos con los valores experimentales y tratad de explicar las discrepancias si es que las hay.

Observando los resultados experimentales que hemos tomado, el empuje de la bola negra es el siguiente:

-Fuera del agua: 0,22 n (peso real)
-Dentro del agua: 0,14 n (peso aparente)
-Empuje: 0,08 n (peso real – peso aparente)

Observando los resultados experimentales que hemos tomado, el empuje de la bola plateada es el siguiente:

-Fuera del agua: 0,67 n (peso real)
-Dentro del agua: 0,59 n (peso aparente)
-Empuje: 0,08 n (peso real – peso aparente)
Ahora debemos calcular el valor teórico y compararlo:

Empuje = Volumen (cuerpo)* Densidad (fluido) =>

Por los cálculos del ejercicio anterior sabemos que el Volumen = 8,79 cm3 =>

Por el enunciado del problema sabemos que la densidad = 1g/cm3 =>

Por tanto E = 8,79 * 1 =  8,79 g

Calculando la conversión, cómo 1 kg son 9,8 Newtons sabemos que =>

8,79g = 0,086 n

Como observamos, el empuje nos sale que son 0,086 n que es muy parecido a los resultados experimentales obtenidos. Nos sale exacto debido a la imprecisión de los objetos de medida.

Conclusiones
Como podemos observar, según los valores experimentales y los valores teóricos obtenidos se cumple el Principio de Arquímedes el cual dice: “Cuando se sumerge un cuerpo dentro de un líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba exactamente igual al peso del líquido desalojado”

Portada De Arquímedes a Einstein

Título del libro:
Este libro trata de los experimentos (en concreto, 10) que han hecho científicos importantes desde Arquímedes hasta Einstein por orden cronológico. El motivo de que fuesen esos 10 experimentos y no otros fue por una encuesta hecha por un historiador que atrajo mucho al autor de este libro. Aunque hizo ciertas modificaciones. 
Yo tengo la opinión de que es importante saber la Historia de la Ciencia porque me parece curioso y además de que me interesa conocer el origen de las cosas. Antes de leer este libro conocía ya a muchos científicos. Entre ellos estaban Einstein y Arquímedes (que ya los conocía de antes de empezar a estudiar) y otros como Rutherford (que antes de leer el libro sabía que este experimento se tenía que poner y estoy totalmente de acuerdo con que se ponga). Esta experiencia me demuestra que voy a aprender mucho sobre la vida de científicos que no conocía y otras cosas que no sabía.

Análisis de la ilustración:
En la imagen que aparece en la portada del libro se observan dos elementos importantes en la historia de la ciencia:
-La bañera es la que Arquímedes empleó para descubrir la densidad. Cuando estaba investigando si la corona del rey estaba realmente hecha de oro, estuvo experimentando sin éxito. Pero un día, cuando se metió en la bañera, llena hasta arriba. Cuando se metió, se dio cuenta de que al mismo tiempo que se metía el agua se desbordaba (de ahí que en el dibujo salga desbordandose). y desnudo fue corriendo por las calles gritando EUREKA, que significa «¡Lo he encontrado!».
-El otro elemento es el hombre que tiene la lengua sacada. Su nombre es Albert Einstein y contribuyó a la ciencia por muchos trabajos que hizo como la teoría de la relatividad. En su foto más importante (y no se porqué lo es, ya que no tiene nada que ver con la ciencia) sale sacando la lengua. Fue tomada en su 72 cumpleaños.

Búsqueda de información acerca del autor:
Manuel Luis Lozano Leyva nació en 1949. A parte de esta novela ha escrito El enviado del rey, Conspiración en Filipinas y otras novelas historicas. Es un físico nuclear, escritor y divulgador científico. Actualmente cría y doma caballos deportivos. Esta afición a la hípica la tiene gracias a su abuelo, que era cochero.ia portada:

Portada De Arquímedes a Einstein

Los experimentos que están expuestos en este libro fueron elegidos con el fin de hacer un recorrido por los científicos mas célebres de nuestra historia.
Los experimentos fueron elegidos también por la genialidad de los mismos ya que su demostración es posible que suponga una obra de arte por los medios que requieren los mismos para su demostración

Dado que es un libro de experimentos; es posible que el hilo conductor suponga la relacción que existe entre ellos (belleza, características de los mismos, similitudes)

Las motivaciones que tiene este libro en la asignatura son las de conocer determinados experimentos y científicos de una forma mas didáctica como es leyendo un libro.

Es importante conocer la historía de la ciencia para entender como se sucedieron los hechos historicos que llevaron a los descubrimientos en cambio si no conocieramos la cronología científica nunca llegariamos a entender porque un descubrimiento llevo a otro diferente y que es lo que ocurrió para que algun científico descubriera un descubrimiento X sino conocemos que otro científico a su vez descubrió algo esencial para posteriormente hacer dicho descubrimiento X.

Sin haber leido el libro no puedo hacerme a la idea de que experimentos podría contener el libro;
si bien es cierto que ha habido muchos experimientos realmente bellos, de ahí reside mi duda de que experimientos podría contener el libro.

 Aunque por otras parte si conozco con mas certeza a uno de los científicos nombrados en la portada;
a Einstein (colaborador en la creación de la bomba atómica)

Esta experiencia me sugiere que aunque no me he leido el libro, tengo al menos unas ideas que tienen una fiel
relacción con el libro además de que cuando proceda a su lectura tendre un minímo de conocimientos que me permitirán leerlo con menos dificultades al contrario de que si no tuviera los conocimientos expuestos.

Análisis de la ilustración

En la ilustración se puede observar a Einstein sumergido en una bañera y lo que me sugiere es lo siguiente:
En esta ilustración podemos ver la demostración de un experimento llevado acabo por Arquímedes a este se le denomina Principio De Arquímedes.

información acerca del autor

Manuel Lozano Leyva es un físico nuclear español muy reconocido en el mundo.
Es el director del departamento de física atómica, molecular y nuclear de la Universidad De Sevilla, realizó una tesis doctoral en Oxford aparte de todo ha trabajado en diferentes instituciones como universidades e institutos por diferentes países europeos.