CIENCIAS
III
Experiencia C: Masa de objetos
Experiencia C: Masa de objetos
a) La sugerencias para esta experiencia son las mismas que las de la Experiencia A. RM En la tabla.
a) Expresen en potencias de 10 la masa aproximada de los objetos de la tabla. b) Identifiquen las magnitudes que correspondan a la escala microscópica, la humana o la astronómica. Objeto
Masa aproximada
Masa aproximada en potencias de 10
(g) Tierra
6 000 000 000 000 000 000 000 000 000
Luna
6 x 1027 g
73 000 000 000 000 000 000 000 000
Persona
70 000
Granos de arena en 25 una cucharada Cigoto (óvulo 0.003 4 fecundado) Molécula de 0.000 000 000 000 000 000 002 glucosa Electrón 0.000 000 000 000 000 000 000 000 000 9
Escala (microscópica, humana o astronómica) Astronómica
Intercambien sus opiniones sobre:
7.3 x 1025 g
Astronómica
7 x 104 g
Humana
2.5 x 101 g
Humana
3.4 x 10-3 g
Microscópica
2 x 10-21 g
Microscópica
g
Microscópica
9 x 10
Intercambien sus opiniones sobre: 1. ¿Qué tan fácil o difícil resulta comparar, en gramos, la masa de la Tierra con la de un electrón? Argumenten su respuesta. 2. ¿Qué ventajas tiene representar una magnitud en potencias de 10? 3. ¿Qué exponentes de 10 se requieren para expresar nuestras dimensiones, como estatura, masa y edad en centímetros, gramos y años, respectivamente? 4. ¿Qué signo tienen los exponentes de las magnitudes en potencias de 10 en la escala microscópica? ¿Y en la astronómica? 5. Mencionen otra magnitud que consideren conveniente expresar en potencias de 10.
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Conexión con Matemáticas II Recuerda que usaste la notación científica para expresar números muy grandes o muy pequeños mediante potencias de 10 en la Secuencia 24: Potencias y notación científica, de tu libro de Matemáticas II.
Conexión con Ciencias II Puedes encontrar otras magnitudes muy grandes si revisas el Proyecto 5: Origen y evolución del Universo: una línea del tiempo, de tu libro de Ciencias II.
También puedes consultar en cualquier libro de Física o Química más ejemplos de magnitudes de orden macro y microscópico.
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Al acceder a más ejemplos de magnitudes extremas, los estudiantes podrán corroborar que el mundo físico, químico y biológico en el que estamos inmersos tiene cosas y fenómenos en órdenes de magnitud muy diversos. Esto puede dar pie a reflexionar en torno al reto que ha representado para la humanidad medir y cuantificar todo lo que percibimos que existe.
Reflexión sobre lo aprendido RL Por ejemplo: He visto que existen muchos objetos y fenómenos cuyas dimensiones o cantidades son muy grandes o muy pequeñas. En particular, el número de moléculas en determinada cantidad de sustancia debe ser muy grande, por lo que será de mucha utilidad saber expresarla en potencias de 10.
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Puede mencionar a los alumnos que en la Sesión 5 de esta secuencia se introduce el uso de potencias de 10, también llamada notación científica, para realizar cálculos en los que intervienen cantidades muy grandes o muy pequeñas. Recuerde a los alumnos que en este proyecto desarrollaron una línea del tiempo en la cual localizaron varios eventos: desde la Gran Explosión que originó el Universo que conocemos, hace unos 13 700 000 000 años, lo que se puede expresar como 1.37 x 1010 años, hasta la aparición de la vida en nuestra Tierra, unos 4 500 000 000 años atrás (4.5 x 109 años).
1. RM Son masas extremadamente diferentes, por lo que es muy difícil compararlas. Esto significa que el gramo es una unidad inapropiada en ambos casos. 2. RM Es más fácil escribir y operar con cantidades expresadas en potencias de 10, especialmente las cantidades muy grandes o muy pequeñas, pues expresarlas en notación desarrollada implica escribir muchos ceros antes o después del punto, lo cual se hace confuso. 3. RM Nuestro tamaño en centímetros se expresa con 102, es decir, en centenas. Nuestra masa en gramos se representa con exponente tres (miles) o –cuando más– exponente cuatro (decenas de miles). Nuestra edad se expresa como 100 (unidades) a 102 (centenas). 4. RM En la escala microscópica, las cantidades son menores a uno, por lo que el exponente es negativo. La escala astronómica tiene exponentes positivos. 5. Aquí se espera que los alumnos hagan una generalización a partir de los ejercicios que han trabajado. 1 Permita el intercambio de respuestas para enriquecer los conocimientos grupales. RL Por ejemplo: Es conveniente expresar en potencias de 10 las temperaturas del interior de la Tierra o del Sol, pues son muy altas. Lo mismo puede decirse de cantidades muy grandes, como el número de gotas de agua en los océanos, las células que forman un león o las galaxias que existen en el Universo. En cuanto a cantidades muy pequeñas, también es conveniente usar la notación en potencias de 10 para expresar el tamaño de seres microscópicos, como bacterias, hongos y virus, y desde luego el tamaño y masa de moléculas, átomos y partículas subatómicas.
Li b r o p ara e l maestro
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