densitat

Creem una làmpada de lava!

Objectius

  1. Observar un procés científic.
  2. Promoure l’experimentació com a mitjà d’aprenentatge.
  3. Iniciar els alumnes en el coneixement de les propietats de les substàncies líquides.

Nivell a qui s’adreça
Cicle Inicial
Material

  • Aigua
  • Sal
  • Oli
  • Gots de plàstic transparents
  • Colorants

Precaucions
És una activitat segura pels infants que els permetrà experimentar amb tota llibertat sense perill. Per evitar que es taquin la roba amb l’oli i els colorants se’ls pot proporcionar davantals, paper i/o una bata.
Com ho fem?

Per dur a terme aquest experiment primer de tot hem d’omplir un got de plàstic amb ¾ d’aigua. Un cop fet això, omplirem la part restant del got amb oli (¼). Comprovarem que l’oli i l’aigua no es barregen i que l’oli sempre es queda a la part superior del got. Afegirem sal a la mescla i observarem què és el que passa.
Si es vol, podem afegir colorant alimentari (blau, groc o vermell) per tal que l’aigua canviï de color.
Què observem?
Inicialment observarem que l’oli i l’aigua mai es barregen perquè són substàncies que es repel•leixen. L’aigua sempre es queda a sota perquè és més densa que l’oli. És a dir, hi ha més quantitat de massa per un mateix volum determinat.
Però en el moment que introduïm la sal, l’oli s’hi ajunta i cauen tots dos a la base del got. Quan l’oli es desenganxa de la sal, torna a pujar. Per tant, crea un efecte de làmpada de lava.

Els conceptes científics
L’oli és un greix vegetal format per petites gotes que trobem a l’interior de les cèl•lules d’alguns fruits o llavors, com les olives o les pipes de gira-sol. Els greixos o lípids són nutrients indispensables per a l’organisme. La seva funció és fonamentalment energètica. A més de fer que els menjars siguin més apetitosos, tenen un valor biològic, ja que els nostres teixits necessiten els lípids per desenvolupar la seva activitat. Són biomolècules insolubles en aigua (hidròfobes).
L’oli és un greix a temperatura ambient i tots els greixos són insolubles en aigua perquè tenen una densitat menor a la d’aquest líquid i perquè són substàncies hidròfobes (que “repel•len” l’aigua).
La densitat és la massa específica d’un cos o fluid, és a dir, la quantitat de matèria que hi ha per unitat de volum. La densitat és directament proporcional al valor de la massa i inversament proporcional al volum del cos, la qual cosa vol dir que la densitat és la massa dividida pel volum.
La densitat mitjana de l’aigua (en kg/m3) és de 1000 i la de l’oli, 920.
La viscositat és una propietat de tots els fluids, tant líquids com gasos i representa la resistència que té. Per exemple, l’aigua té molt baixa viscositat. Quan la llancem sobre la taula s’escampa de seguida. En canvi la llet condensada té molta viscositat; quan la llancem sobre la taula tendeix a concentrar-se i no flueix gaire.
L’oli és més lleuger que l’aigua, per això quan afegim oli a l’aigua aquest es queda a la part superior de la mescla. La sal que afegim més tard, en canvi, pesa més que l’aigua. Quan introduïm la sal, aquesta s’uneix a les gotes d’oli i l’empeny cap al fons del recipient. Més tard, quan la sal s’ha dissolt amb l’aigua l’oli torna a pujar a la superfície del recipient per la densitat.
Per saber-ne més…
Anònim; “ Un xic de ciència!” , març 2011 ,,”L’oli es dissol a l’aigua?”,  consulta: 21 de març 2012, disponible a la web:

Experiments la Salle Benicarlo. PRÀCTICA3: Densitats. blog. Online. 15/06/2010. Disponible a la web:

Ochoa, Lídia; Duran, Josep. Juguem amb la densitat dels líquids. 28/06/2010. Data de consulta: 29/02/2012. Disponible a la web:

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona. Grau en Mestre/a en Educació Primària. Facultat d’Educació i Psicologia.
Responsable
Raquel Heras
Alumnat
Érika Fernández, Dolors Fontanella, Arturo Caro, Anabel Sánchez i Núria Ponsatí

Flota o no flota? Més o menys dens? Aquesta és la qüestió

Objectius

  1. Entendre i experimentar amb el concepte de densitat entre diferents líquids i sòlids i comprendre la relació que hi ha entre la densitat i la flotació entre líquids i sòlids.
  2. Veure i experimentar amb diferents materials la seva flotació, i entendre perquè ho fan o no sobre uns determinats líquids
  3. Emprar un procediment lógicodeductiu per arribar a les conclusions oportunes.

Nivell a qui s’adreça
Cicle Mitjà i Cicle Superior
Material

  • Llum de lava.
  • Mel
  • Aigua
  • Oli d’oliva
  • Alcohol tenyit amb blau de metilè.
  • Vasos de precipitats per experimentar les diferents densitats dels líquids
  • Proveta o recipient llarg transparent on abocar els líquids
  • Embut per abocar d’una manera més precisa i segura els diferents líquids
  • Suro
  • Cacauet
  • Avellana
  • Pera
  • Clau

Precaucions
En aquest taller els alumnes hauran d’anar en compte quan manipulin l’alcohol, ja que és un líquid volàtil i inflamable.Si els hi anés als ulls els hi podria provocar una lesió.
Com ho fem?
Experiència prèvia

  • Per tal d’introduir el concepte de densitat, es mostrarà una llum de lava als alumnes i se’ls preguntarà el perquè del seu funcionament.
  • Seguidament, se’ls explicarà que aquesta bombeta lluminosa és una espècie d’ampolla de vidre que conté aigua i cera translúcida, a més d‘una bombeta que està amagada a sota que és la que escalfa els diferents líquids.
  • La cera és lleugerament més densa que l’aigua a temperatura ambient. Un cop la temperatura hagi augmentat, la cera es transformarà en líquid. Cal destacar que la cera és immiscible amb l’aigua, per tant no es mesclen.
  • Quan els fluids s’escalfen, pugen les formes esfèriques brillants de colors. Quant aquestes boles arriben al cim de la làmpada, cauen al fons una altra vegada. En el fons es tornen a mesclar amb més fluid calent i tornen a pujar en forma de bola una altra vegada, i així successivament.

Experiència 1
Els alumnes, prèviament a efectuar les diferents capes amb els líquids, hauran d’experimentar amb aquests i les diferents combinacions possibles, per descobrir quins són els més o menys densos.

  • Mel i aigua
  • Mel i oli
  • Mel i alcohol tenyit amb blau de metilè
  • Aigua i oli
  • Aigua i alcohol tenyit amb blau de metilè
  • Oli i alcohol

Els alumnes, amb l’ajuda de vasos de precipitats, abocaran els diferents líquids per veure els que són més o menys densos. Un cop hauran vist els líquids podran fer una classificació d’aquests segons la seva densitat.Seguidament podràn passar a la segona experiència.

Experiència 2
Un cop han classificat els diferents líquids segons la seva densitat, procediran a l’abocament dels mateixos en un tub d’assaig o en un envàs, allargat i transparent. Cal tenir en compte que començaran a introduir el líquid més dens i seguiran pels de menor densitat. Per a la realització d’aquesta part, els alumnes, podran utilitzar embuts o altres materials per intentar que no es barregin els diferents líquids.
Els líquids ordenats en forma descendent, (de dalt a baix), han de seguir les següents capes per a ser correctes:

  1. Alcohol
  2. Oli d’oliva
  3. Aigua
  4. Mel

Experiència 3
La darrera experiència consisteix en fer hipòtesis sobre la flotació de diferents   materials sòlids i posteriorment portar-ho a la pràctica. Els objectes que es presentaran als alumnes són els següents:

  • Un clau de metall
  • Un tap de suro
  • Un cacauet
  • Una avellana
  • Un troç de pera

Els alumnes hauran de realitzar hipotesis dient on creuen es dipositaran els diferents materials i a continuació, veure i entendre el perquè de la flotació dels mateixos.
Un cop fetes les hipòtesis els alumnes podran passar a la pràctica veient on es situen els següents materials:

Què observem?
Observarem que els diferents líquids, si anem amb compte, no es mesclen entre ells o que d’altres, en canvi, no en podríem obtenir mai una sol.lució homògenia (com seria el cas de l’oli amb l’aigua), sinó que formen diferents capes, en les quals els podem diferenciar clarament. Gràcies a l’estudi prèvi de les diferents densitats que experimenten els líquids treballats. Així mateix,  farem hipòtesis i posteriorment observarem com diferents objectes floten o no en diferents nivells segons la seva densitat. El cacauet i el tap de suro suraran per sobre de tots els líquids de la mostra. La pera i l’avellana en canvi es situaran per sobre de la mel i l’aigua però no suraran per sobre de l’alcohol ni de l’oli. Per últim veuran que el clau de metall es situarà al fons de tots els líquids.

Els conceptes científics

  • Densitat: Propietat dels cossos sòlids, líquids i gasosos que defineix la quantitat de matèria que hi ha per unitat de volum,és per tant, la quantitat de substància que trobem en un volum determinat. Podem obtenir la densitat d’un cos sòlid, líquid o gasós dividint la massa entre el volum. Per tant, com més gran sigui la massa per unitat de volum, major serà la densitat. Aquesta determina si un líquid sura sobre un altre o bé a l’inrevés.Sovint pensem que l’únic que intervé en la flotació és el pes, però cal tenir sempre en compte el volum. Una substància molt densa, pesarà més que el mateix volum d’una substància menys densa i si les disposem en capes, la de major densitat quedarà a sota. Aquest és el principi que emprarem per poder trobar els cinc líquids que formaran part de l’experiment.
  • Flotació: el fet que un cos es sostingui a la superfície d’un líquid per l’impuls de baix a dalt que el líquid exerceix sobre aquest cos. En la pràctica, això significa que tot allò que sura és perquè desallotja un pes de líquid superior al seu propi pes; així, l’empenyiment és superior al pes i l’objecte sura. Per exemple, cal molta força per a submergir una pilota a l’aigua, perquè desallotja molta aigua però en canvi pesa poc en estar plena d’aire. Si s’omple la pilota de sorra, el pes serà superior a l’empenyiment i la pilota s’enfonsarà.
  • Miscibilitat: Capacitat de dos o més líquids per dissoldre’s un en l’altre i formar una fase homògenia. Existeixen dos tipologies de miscibilitat, la completa i la parcial. La miscibilitat completa  és la propietat que posseeixen certes substàncies de mesclar-se en qualsevol proporció per formar una fase homògena. La miscibilitat parcial en canvi és la propietat que posseeixen certes substàncies  de mesclar-se en una proporció limitada per formar una fase homògena.

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona, Facultat d’ Educació i Psicologia.
Responsable
Climent Frigola Darder
Alumnat
Marina Bakalulis, Gloria Blázquez, Francesc Coll, Neus Castells, Roser Darder, Carles Fontanella i Albert Ruiz.

La ciència en la investigació criminal

Objectius

  1. Observar
  2. Relacionar
  3. Resoldre

Nivell a qui s’adreça
Cicle superior de Primària, a partir d’onze anys
Material

  • Punt de llum
  • Delimitació física de l’espai
  • Zona fosca

Precaucions
Els materials que portarem no tenen especial perillositat però cal utilitzar-los correctament. Aquests seran utilitzats únicament per nosaltres, sense risc per les persones.
Com ho fem?
Primerament, farem una petita presentació sobre la policia científica, parlant sobre realitat, ficció i ciència en el treball científic i policial. A la segona part, descriurem els objectius de l’escena del crim, realitzant un estudi sobre l’entorn on es troba i incentivant l’observació. Finalment realitzarem una aplicació pràctica de la inspecció ocular policial descubrint i resolent totes les pistes i indicis que ens portaran a identificar l’autor dels fets.
Què observem?
Explicació del que és interessant observar amb mirada científica
Entorn, tipus de superfícies que ens envolten, recollides biològiques, on podem aplicar reactius i quins d’ells, etc.
Els conceptes científics
La utilització de la llum, l’aplicació dels reactius a les diferents superfícies, canvis químics, canvis físics, estudi de la gravetat dels objectes..
Descriptors
Llum, color, gravetat, ferro
Centre educatiu / entitat
Cos de Mossos d’Esquadra Girona
Responsable
Oficina de Relacions amb la Comunitat. Jordi Bartomeu

Com suren els vaixells?

Objectius

  1. Veure la diferència de flotabilitat entre diferents materials
  2. Veure quin paper hi juga el volum del cos
  3. Entendre el concepte de centre de gravetat

Nivell a qui s’adreça
Educació infantil i primària (cicles inicial, mitjà i superior)
Material
Diferents materials: objectes de fusta, metalls diferents, porexpan, etc. Dipòsit transparent.
Com ho fem?

  • Quins són els materials dels que disposem
  • A simple vista quins creiem que suren i quins no
  • Comprovem la hipòtesi introduint-los a l’aigua
  • Raonem perquè uns suren  i els altres no.

Què observem?
Observem que depèn més del material que no pas del volum. Com més gran és el volum més gran és el volum que queda submergit.
Els conceptes científics
La llei d’Arquímedes és la que ens explica perquè els cossos suren. Bàsicament depèn de la densitat del material i de la densitat de l’aigua o líquid on el cos estigui submergit.
Centre educatiu / entitat
Departament de Física
Responsable
Teresa Serra Putellas

Experimentem amb ous

Objectius

  1. Reflexionar sobre la resistència d’un objecte en funció de la seva forma
  2. Experimentar amb la pressió atmosfèrica, la flotació i la inèrcia.

Nivell a qui s’adreça

Cicle Superior

Materialouampolla-framed

Experiència 1

  • Ou dur pelat
  • Ampolla de vidre  amb una boca més petita que el tamany d’un ou
  • Llumins

Experiència 2

  • Un ou cru
  • Un ou dur

Experiència 3

  • Dos ous. Un en bon estat i l’altre no
  • Un recipient amb aigua

Experiència 4

  • Ous
  • Gots de “xupito”
  • Base de fusta
  • Diferents materials pesants (ampolles d’aigua, llaunes, llibretes…)

Precaucions

S’ha d’anar en compte en no cremar-se amb els llumins. També en el maneig del material de vidre, ja que si es trenca, pot tallar.

Com ho fem?

Experiència 1

  • Encenem el llumí i l’introduïm dins l’ampolla procurant que no s’apagui.
  • Col·loquem l’ou dur i pelat (amb la part estreta cap a dalt) sobre la boca de l’ampolla tapant-la.

Experiència 2

  • Agafem un ou cru i un ou cuit i els col•loquem a sobre d’una superficie regular.
  • Posteriorment els fem girar amb els dits imprimint el mateix impuls a cadascun d’ells.
  • Quan els ous es trobin en rotació els tocarem amb la punta dels dits durant un segon per tal d’aturar-los i seguidament separarem els dits dels ous.

Experiència 3

  • En l’experiència investigarem la relació entre la flotació d’un ou en aigua i el seu estat de conservació.

Experiència 4

  • Distribuim els gots de xupito de forma estratègica, de manera que quedin de forma rectangular.
  • Posem els ous crus (amb la part estreta cap a dalt) dins els gots.
  • Col·loquem amb compte la base de fusta.
  • Seguidament anem probant els diferents materials pesants, vigilant de col•locar tot el pes de manera uniforme.

Què observem?

Demostrarem als nens com un material tan corrent i quotidià com un ou permet il.lustrar diferens principis de la física. Com ara la resistència, la pressió atmosfèrica, la flotació…

Els conceptes científics

És possible que s’introdueixi un ou dur tot sol dins una ampolla?

  • Dins l’ampolla, després de la combustió i en refredar-se,  la pressió disminueix i l’aire de fora exerceix major pressió i empeny l’ou. Com que l’ou es flexible es va introduint a poc a poc dins l’ampolla.

Ou cru o ou cuit?

  • El rovell de l’ou dur no es pot moure quan està en rotació. En canvi, el rovell de l’ou cru es desplaça i provoca una irregular distribució de la massa, condicionant així el gir de l’ou .En aturar l’ou cru, aturem la clova però no aturem el contingut líquid de l’interior que continua amb cert moviment, per inèrcia. En deixar de premer l’ou amb el dit, aquest es torna a posar en moviment a causa del fregament del contigunt líquid amb la clova.
  • La inercia és la tendència dels objectes a mantenir el seu estat de moviment o repòs.

Esbrinem si un ou es troba en mal estat.

  • Amb aquesta observació pretenem explicar que l’ou consta d’una massa tancada en un recipient rígid d’un volum determinat. La masa és matèria orgànica en estat més o menys líquid i  una petita càmera d’aire.
  • Quan l’ou es submergeix completament en un líquid, experimenta una embranzida cap a dalt (embranzida d’Arquímedes) igual al pes de líquid desallotjat.
  • Quan un ou es troba en mal estat, es donen uns procesos químics que generen (entre altres) anhídric sulfídric. Aquest gas pot atravesar la closca de l’ou. A mesura que el procés de descomposició avança, més gas surt a l’exterior i menys masa va tenint l’ou.
  • Un cop l’embranzida d’Arquímedes sigui més gran que el pes de l’ou, aquest surarà. A més, surarà amb més volum per sobre la superfície de líquid com més deteriorat estigui.

Quan pes creus que pot suportar un ou?

  • Trencar un ou amb les dues mans presionant pels extrems no és fàcil. Aquesta resistència es dóna per la forma de cúpula i té la mateixa explicació que la resistència de qualsevol tipus de bòveda o arc.
  • Si ens imaginem un arc, la força que s’exerceix sobre la part superior de l’arc es transmet a les pedres dels costats i és difícil destruir-lo.
  • En canvi, si la força es fes des del lateral l’arc es destruiria fàcilment.
  • La closca de l’ou també és un arc continu, és a dir, una bòveda tancada. Quan en els seus extrems s’hi exerceix una presió externa no es trenca tan fàcilment com s’esperaria, tenint en compte la fragilitat del material, però si la força és lateral, l’ou es trencaria fàcilment.

Per saber-ne més…

  • http://www.xtec.cat/centres/c5003500/ceip/activitats/superior/c10_11/PRESIO.pdf
  • http://www.xtec.cat/iesemperadorcarles/miriam/pdf/ou.pdf
  • http://intercentres.cult.gva.es/iesleonardodavinci/fisica/Fuerza/fuerza03.htm
  • http://www.construmatica.com/construpedia/Momento_de_Inercia
  • http://blogs.eldiariomontanes.es/scientia-mater/2010/11/22/como-saber-si-huevo-se-encuentra-mal-estado
  • http://www.youtube.com/watch?v=-0OMWj6Ddqk
  • http://www.slideshare.net/elaprendizerrante/el-huevo

Centre educatiu / entitat

Universitat de Girona

Responsable

Climent Frigola

Alumnat

Alícia Mañé, Laura Millán, German Moreno, Patrícia Morera, Aida Murillo, Sergio Ramos i Àlex Trigo

Flotàrium

Objectiu

  1. Aplicar el concepte de densitat per explicar la flotació.

Nivell a qui s’adreça

Cicle superior

Material

  • ous
  • aigua (per poder omplir les peixeres fins la meitat)
  • tònica/aigua amb gas
  • plastilina
  • vasos de precipitats
  • xocolata
  • sal
  • varetes per mesclar
  • peixeres

Precaucions

Com ho fem?

Portarem a  terme 3 experiments entorn al concepte de flotació. Primer presentarem un material consistent en vasos de precipitats, aigua i trossos de plastilina. Repartirem els nens en grups de quatre,  i a cada grup li donarem el material citat. Els demanarem que busquin la manera de fer flotar la plastilina. A continuació, els direm que omplin el vas de precipitats d’aigua, i els donarem un ou de gallina, sal, i una bareta per mesclar. Els preguntarem què creuen que passarà si posem l’ou dins l’aigua, si surarà o no. Un cop comprobat que no flota, els animarem, per grups, a trobar la manera de fer que l’ou suri. Per acabar, donarem a cada grup una llauna de tònica i una tauleta petita de xocolata. Els demanarem que buidin la llauna en un vas de precipitats i esmicolin la xocolata en trossos petits. Observarem què passa. Per finalitzar el taller, ens asseurem tots en rotllana i intentarem buscar una resposta que expliqui què ha passat amb l’ou, la xocolata i la plastilina.

Què observem?

En aquesta activitat és interessant veure els diferents factors que afecten a la flotabilitat dels objectes, i treure’ns del cap el tòpic de que les coses que s’esfonsen són les que pesen més.

Els conceptes científics

  • Densitat: Propietat dels cossos sòlids, líquids i gassosos que defineix la quantitat de matèria que hi ha per unitat de volum. Podem obtenir la densitat cos sòlid, líquid o gasós dividint la massa entre el volum.
  • Flotació: el fet que un cos es sostingui a la superfície d’un líquid per l’impuls de baix a dalt que el líquid exerceix sobre aquest cos. En la pràctica, això significa que tot allò que sura és perquè desallotja un pes de líquid superior al seu propi pes; així, l’empenyiment és superior al pes i l’objecte sura. Per exemple, cal molta força per a submergir una pilota a l’aigua, perquè desallotja molta aigua però en canvi pesa poc en estar plena d’aire. Si s’omple la pilota de sorra, el pes serà superior a l’empenyiment i la pilota s’enfonsarà.

Centre educatiu / entitat

Facultat d’Educació i Psicologia

Responsable

Climent Frigola

Alumnat

Gemma Barrera, Núria Buscarons, Joan Bover, Axel Camarero, Ricard Miana i Maria Alabau.

Densitat i colors

Nivell a qui s’adreça
Cicle infantil, cicle mitjà, cicle superior i ESO
Materialcolorsdensitat-framed

  • Vasos
  • Balança
  • Culleres
  • Comptagotes
  • Tubs d’assaig
  • Vareta de vidre
  • Aigua
  • Sucre (300 g)
  • Colorants alimentaris

Com ho fem?
Es preparen dissolucions de sucre en aigua de concentracions del 50%, 40%, 30%, 20% i 10% en massa. Les quantitats per 200 g de dissolució són:

  • 50%: 100 g d’aigua + 100 g de sucre
  • 40%: 120 g d’aigua + 80 g de sucre
  • 30%: 140 g d’aigua + 60 g de sucre
  • 20%: 160 g d’aigua + 40 g de sucre
  • 10%: 180 g d’aigua + 20 g de sucre

El millor mètode consisteix en posar el vas a la balança i afegir aigua fins a tenir la massa necessària. Després afegir el sucre al vas amb aigua fins que la balança ens marqui els 200 g de dissolució. Cada dissolució es conserva en un vas que s’etiqueta o es marca amb retolador.
Ara, amb molta cura, amb un comptagotes es diposita la dissolució més concentrada en el tub, fins a una altura d’uns dos centímetres. S’acoloreix amb un dels colorants que tenim. Per fer-ho es recomana mullar la punta de la vareta dins el colorant i tocar la dissolució. Si cal es repeteix més d’una vegada l’operació fins a tenir la intensitat de color que interessi.
A continuació, amb el comptagotes es diposita amb molta cura la següent dissolució per ordre decreixent de concentració. Si es vol que quedi acolorida, es fa la mateixa operació descrita abans amb un altre colorant de diferent color.
Es procedeix així successivament, de manera que podem arribar a tenir 5 capes de diferents colors, o amb alternança de colors si en deixem alguna sense colorants. Una sisena capa es pot fer amb aigua destil•lada i una setena, també treballant amb cura, amb etanol.
Què observem?
Dins un mateix tub d’assaig podem tenir capes de diferent colors (són estables durant dies, però els colorants es difonen i un parell de dies més tard, els colors s’han difuminat força).
Els conceptes científics
La densitat d’una dissolució relaciona la seva massa amb el volum que ocupa. Com major és la massa per unitat de volum, major és la densitat. Podem mantenir dissolucions de diferent densitat sense mesclar-se dins un tub si les col•loquem per ordre decreixent de densitat.
Descriptors
Aigua, sucre, colorant, tub d’assaig
Centre educatiu / entitat
Institut Montilivi
Responsable
Departament de Ciències de l’Institut Montilivi
Alumnat
Alumnes de 1r de Batxillerat

Go to Top