MASA, VOLUMEN Y DENSIDAD

Definimos la materia como todo aquello formado por átomos que posee una masa y ocupa un volumen. Llamamos masa a la cantidad de materia que posee un cuerpo, lo medimos con la balanza y el volumen como el espacio ocupado por esa materia y lo medimos con la probeta, utilizando el método de inmersión en el caso de calcular el volumen de cuerpos sólidos pequeños. Para ambas magnitudes utilizaremos las unidades del Sistema Internacional de medidas. 
La densidad es la relación que existe entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Para su cálculo utilizaremos la fórmula d=m/V (densidad es igual a la masa del cuerpo entre el volumen que éste ocupa).

En esta práctica pedimos a los alumnos de Física de 2º ESO que escogieran 5 objetos de pequeño tamaño al azar, calculasen su masa, volumen y densidad y anotasen lo obtenido en una tabla en su cuaderno de laboratorio indicando las unidades empleadas en cada caso.
El objetivo de la práctica era que lo los alumnos se familiarizasen con instrumentos de laboratorio como la balanza y la probeta y que empleasen el método de inmersión para el cálculo de volúmenes de sólidos pequeños. Previamente en clase habíamos hablado un poco del cálculo de la densidad de la corona de oro de Hierón de Siracusa que habían encargado a Arquímedes y de cómo había llegado a esa conclusión al introducirse en una bañera y desalojar una cantidad de agua que equiparó al volumen que su cuerpo ocupaba.

Los alumnos escogieron diversos objetos para realizar su experimento (gomas de borrar, canicas, bolas de plastelina, tuercas…) e hicieron dibujos de los pasos seguidos dibujando la balanza, la probeta y explicando con detalle el método de inmersión.

                                              

El método de inmersión es utilizado en el cálculo del volumen de objetos sólidos de forma irregular y de pequeño tamaño. Consiste en llenar una probeta hasta una cantidad conocida de agua y observar cuánto sube el agua una vez introducido el objeto en el interior de la probeta. Si en un principio señalaba 20 mL y una vez introducido el sólido, asciende hasta 22 mL, podremos determinar mediante una sencilla resta que el volumen de ese objeto es de tan solo 2 mL puesto que corresponde al volumen del agua desalojada. Os mostramos aquí varios ejemplos de objetos utilizados por los alumnos en esta práctica:

Es muy importante que los alumnos aprendan también a "leer" correctamente el volumen en la probeta. Un mililitro en muchos casos puede ser una gran diferencia y falsear nuestros resultados en determinados experimentos que hagamos posteriormente.  Os mostramos a través de un dibujo lo que se debe hacer.

Una práctica muy sencilla pero de gran utilidad para familiarizarse con varios instrumentos de laboratorio que deberán usar con mucha frecuencia.