Contextualización

La dilatación volumétrica es un fenómeno que ocurre cuando un cuerpo experimenta un aumento en su volumen debido al aumento de su temperatura. Este es un concepto que está presente en nuestras vidas cotidianas de maneras que pueden no ser inmediatamente evidentes. Se puede observar en las pistas de carreras, donde hay espacios entre los bloques de concreto para acomodar la expansión del material durante el intenso calor; en las vías del tren, que están diseñadas con un espaciado específico para evitar el pandeo debido a la dilatación; e incluso en la forma en que cocinamos nuestros alimentos.

El estudio de la dilatación volumétrica es de suma importancia para comprender mejor cómo funcionan diversos fenómenos y aplicaciones en el mundo real. Este estudio está asociado con varias disciplinas de la ciencia y la ingeniería, como la meteorología, la construcción civil, la ingeniería de materiales, entre otras. Comprender este concepto es fundamental para la innovación y el avance tecnológico.

La dilatación volumétrica está en todas partes en nuestra vida cotidiana, incluso si no nos damos cuenta. Es la razón por la cual las carreteras tienen grietas, los edificios tienen juntas y los utensilios de cocina tienen mangos aislados. También es un factor crucial en la ingeniería y el diseño de muchos de los sistemas que nos mantienen vivos y cómodos.

Para ayudarles a basarse y profundizar en el tema, recomendamos los siguientes recursos:

1. FEPECS - proporciona una introducción detallada sobre la dilatación volumétrica y sus conceptos relacionados.
2. Brasil Escola - una explicación comprensible sobre la dilatación volumétrica con ejemplos del mundo real.
3. Mundo Educação - más información sobre la dilatación volumétrica y la relación entre la temperatura y el volumen.
4. Canal Brasil Escola (Youtube)- Vídeo sobre la dilatación volumétrica de los sólidos.

Actividad Práctica

Título de la Actividad: Experimentando la Dilatación Volumétrica

Objetivo del Proyecto:

Esta actividad tiene como objetivo llevar a los alumnos a comprender el concepto de dilatación volumétrica mediante la realización de un experimento práctico, estimulando la creatividad, el trabajo en equipo y la resolución de problemas.

Descripción Detallada del Proyecto:

Cada equipo debe preparar un experimento para demostrar la dilatación volumétrica. Los alumnos deben investigar un material que se expanda notablemente con el calentamiento y se contraiga al enfriarse. El experimento debe ser documentado en video, mostrando con claridad el proceso, la dilatación y la contracción. El video no debe exceder los 5 minutos y debe incluir anotaciones y observaciones realizadas por los alumnos. El equipo también debe investigar la variación de volumen de otros materiales con el cambio de temperatura y presentarlo en el informe escrito.

Materiales Necesarios:

• Globo de vidrio o plástico resistente al calor
• Agua
• Mechero de Bunsen u otra fuente de calor
• Termómetro
• Regla o cinta métrica

Paso a Paso Detallado para la Realización de la Actividad:

1. Llenar el globo con agua hasta un nivel que pueda ser fácilmente medido con una regla o cinta métrica (por ejemplo, hasta 10 cm de diámetro).
2. Medir y anotar el diámetro inicial del globo.
3. Calentar el globo usando la fuente de calor. Asegurarse de que esto se haga de forma segura y siempre supervisado por un adulto
4. Observar y registrar el diámetro del globo en intervalos regulares mientras se calienta.
5. Después de que el globo alcance su tamaño máximo (cuidado de no reventar), enfriarlo gradualmente.
6. Observar y registrar el diámetro del globo en intervalos regulares durante el enfriamiento.
7. Comparar las mediciones realizadas durante el calentamiento y el enfriamiento.

Entrega del Proyecto:

La entrega final del proyecto debe dividirse en dos partes: práctica y escrita.

Parte Práctica: Debe consistir en un video que documente el experimento. El video debe comenzar con una breve introducción del grupo, seguida por la explicación del objetivo del experimento. Durante el experimento, las anotaciones y observaciones deben ser habladas y mostradas al espectador. Al final del video, se deben presentar brevemente los resultados obtenidos.

Parte Escrita: Después de completar la parte práctica del proyecto, los alumnos deben escribir un informe que contenga los cuatro temas principales: Introducción, Desarrollo, Conclusiones y Bibliografía utilizada.

1. Introducción: Contextualizar la dilatación volumétrica, su relevancia en el mundo real y el objetivo del experimento realizado.
2. Desarrollo: Explicar la teoría de la dilatación volumétrica, describir la actividad en detalle, incluyendo la metodología utilizada y presentar los resultados obtenidos.
3. Conclusiones: Retomar los puntos principales del experimento, discutir los aprendizajes obtenidos y explicar las conclusiones sobre la dilatación volumétrica derivadas del experimento.
4. Bibliografía: Enumerar todas las fuentes de investigación utilizadas para comprender la teoría de la dilatación volumétrica y para planificar el experimento.

Todos los materiales deben entregarse dentro de una semana a partir de la fecha de inicio del proyecto.