Extraído del foro de anpe-Alicante:
Hola a todos,
La Consejería de Educación de la Junta de Castilla-La Mancha ha editado el programa PDC Generator, que permite elaborar programaciones didácticas basadas en competencias básicas. Aunque la legislación varía en el caso de otras comunidades autónomas, pues sí que es una herramienta que puede servir como orientación en la elaboración de una programación didáctica, especialmente para las personas que no tengan muchos conocimientos.
Podéis encontrar toda la información sobre el programa y el enlace de descarga en:
programa pdc
pdc generator
Un saludo
martes, 23 de noviembre de 2010
sábado, 20 de noviembre de 2010
Cómo dibujar una gráfica con excel en minuto y medio.
Estos días estoy repasando con los alumnos la representación gráfica de las leyes de los gases. Y es desesperante, ya sabéis, papel milimetrado, elegir la escala, no equivocarse en el valor de las divisiones...
Así que me he decidido a preparar un tutorial en video para trazar rápidamente las gráficas con el excel. Creo que será un buen complemento para que ellos comprueben que las gráficas que han hecho a mano son correctas. En fin, aquí lo tenéis:
Para verlo bien ponedlo en pantalla completa
Saludos.
Así que me he decidido a preparar un tutorial en video para trazar rápidamente las gráficas con el excel. Creo que será un buen complemento para que ellos comprueben que las gráficas que han hecho a mano son correctas. En fin, aquí lo tenéis:
Para verlo bien ponedlo en pantalla completa
Saludos.
viernes, 19 de noviembre de 2010
Un microscopio casero gratis.
Navegando por la red me he encontrado con esta página:
microscopio casero
En ella explican cómo construir paso a paso un pequeño microscopio casero a partir de una web cam. Supongo que casi todos los internautas tenemos una webcam olvidada en el fondo de algún cajón, así que la idea me ha parecido tan interesante que la he puesto en práctica. Tan sólo he introducido una pequeña variación respecto al artículo anterior, y es que para no inutilizar la web cam no he eliminado el saliente de plástico que dice el autor. Tan sólo he invertido la lente y la he acoplado al objetivo, sujetando el conjunto con una tira adhesiva de esparadrapo, tal y como podéis ver en la figura:
El siguiente paso ha sido simple, tan sólo hay que tener un poco de paciencia e ir observando diferentes objetos buscando el enfoque adecuado. Yo he seleccionado los siguientes:
Los objetos son:
- Una moneda de céntimo de euro.
- Un palillo redondo.
- Un alfiler.
- Un lápiz afilado.
- Una hoja de papel amarillo en la que he trazado una raya de lápiz.
- También, aunque no se vea, hay un pequeño pulgón.
Los resultados la verdad es que resultan sorprendentes, como podréis comprobar a continuación.
Fotos 1 y 2: la punta y la cabeza del alfiler.
Foto 3: la "A" de "ESPAÑA" de la moneda.
Foto 4: la cabeza del pulgón.
Foto 5: la punta del lápiz, ¿a que no parece tan afilado?
Foto 6: la raya de lápiz en la hoja del papel.
Foto 7: la punta del palillo redondo.
microscopio casero
En ella explican cómo construir paso a paso un pequeño microscopio casero a partir de una web cam. Supongo que casi todos los internautas tenemos una webcam olvidada en el fondo de algún cajón, así que la idea me ha parecido tan interesante que la he puesto en práctica. Tan sólo he introducido una pequeña variación respecto al artículo anterior, y es que para no inutilizar la web cam no he eliminado el saliente de plástico que dice el autor. Tan sólo he invertido la lente y la he acoplado al objetivo, sujetando el conjunto con una tira adhesiva de esparadrapo, tal y como podéis ver en la figura:
El siguiente paso ha sido simple, tan sólo hay que tener un poco de paciencia e ir observando diferentes objetos buscando el enfoque adecuado. Yo he seleccionado los siguientes:
Los objetos son:
- Una moneda de céntimo de euro.
- Un palillo redondo.
- Un alfiler.
- Un lápiz afilado.
- Una hoja de papel amarillo en la que he trazado una raya de lápiz.
- También, aunque no se vea, hay un pequeño pulgón.
Los resultados la verdad es que resultan sorprendentes, como podréis comprobar a continuación.
Fotos 1 y 2: la punta y la cabeza del alfiler.
Foto 3: la "A" de "ESPAÑA" de la moneda.
Foto 4: la cabeza del pulgón.
Foto 6: la raya de lápiz en la hoja del papel.
Foto 7: la punta del palillo redondo.
miércoles, 17 de noviembre de 2010
Consultas por chat (II)
Tan sólo quería comentar un aspecto referente a las consultas a través de la ventana del chat individual (el de arriba). Si mandáis alguna consulta por chat individual cuando yo estoy conectado no hay ningún problema, ya que funciona como cualquier programa de chateo, por medio de intercambio de mensajes instantáneos. El mensaje que escribís sólo puedo leerlo yo (funciona como los privados de las salas de chat),al igual que el que yo os envío.
El problema viene al mandar un mensaje cuando yo estoy desconectado (offline), ya que aunque yo recibo el mensaje en el momento en que me conecto al programa de chat y puedo leerlo sin problemas, he comprobado que mi respuesta no se edita en el cuadro de chat del ordenador que envía el mensaje original salvo que dicho ordenador esté conectado en ese instante a la página del blog. O sea, que en la práctica, si no estamos ambos conectados, no puedo responderos salvo que: os hagáis seguidores del blog, me indiquéis vuestro correo junto a la consulta en la ventana del chat, o bien os responda a través de los comentarios en el MULTICHAT.
Para mí lo más cómodo para responder a las consultas por chat es utilizar el MULTICHAT, ya que la respuesta siempre queda grabada. También sería conveniente que pusiérais vuestro nombre en la consulta, para que pueda responderos de forma más personal.
Asimismo, os indico que los comentarios a las entradas los leo yo antes de ser publicados. Si alguien no quiere que su comentario se haga público puede indicármelo también.
El problema viene al mandar un mensaje cuando yo estoy desconectado (offline), ya que aunque yo recibo el mensaje en el momento en que me conecto al programa de chat y puedo leerlo sin problemas, he comprobado que mi respuesta no se edita en el cuadro de chat del ordenador que envía el mensaje original salvo que dicho ordenador esté conectado en ese instante a la página del blog. O sea, que en la práctica, si no estamos ambos conectados, no puedo responderos salvo que: os hagáis seguidores del blog, me indiquéis vuestro correo junto a la consulta en la ventana del chat, o bien os responda a través de los comentarios en el MULTICHAT.
Para mí lo más cómodo para responder a las consultas por chat es utilizar el MULTICHAT, ya que la respuesta siempre queda grabada. También sería conveniente que pusiérais vuestro nombre en la consulta, para que pueda responderos de forma más personal.
Asimismo, os indico que los comentarios a las entradas los leo yo antes de ser publicados. Si alguien no quiere que su comentario se haga público puede indicármelo también.
domingo, 14 de noviembre de 2010
3º de la ESO, tema 1: estados de agregación de la materia. Sesión 1
La primera parte del tema es un recordatorio de los conceptos vistos en el primer ciclo de la ESO relacionados con las propiedades generales de la materia (masa y volumen), la densidad, los estados de agregación en los que se puede encontrar la materia, sus características, así como los cambios de estado que puede experimentar.
La secuencia de explicaciones que sigo en esta primera sesión es la siguiente:
- En primer lugar recordamos qué es la materia, definiendo el concepto y poniendo ejemplos concretos de cosas que son materia y otros ejemplos de cosas que no están constituidas por materia (belleza, alegría, música...).
Una vez recordado el concepto definimos las dos primeras propiedades de la materia, la masa y el volumen, su unidades correspondientes y los aparatos utilizados para medirlas. Asimismo les planteo la cuestión: ¿el aire es materia? ¿Tiene masa y ocupa un volumen?
LLegados a este punto las opiniones son diversas. Así que lo que hacemos es
comprobarlo. Para ello utilizo el dispositivo descrito en el siguiente enlace:
prácticas presión atmosférica
Lo único de lo que prescindimos es el globo.
Medimos la masa de la botella antes y después de extraer el aire con la bomba de vacío, y comprobamos que la masa del conjunto (botella más válvula) disminuye. Por lo tanto el aire tiene masa, y ocupa el volumen correspondiente a la capacidad de la botella. Además, al abrir de nuevo la válvula observan cómo el aire entra en la botella y la masa del conjunto vuelve a aumentar hasta volver a la masa original. El volumen de aire lo calculamos llenando la botella con agua que vertemos ayudándonos de una probeta. Los alumnos anotan la masa y el volumen del aire, datos que luego utilizaremos para calcular la densidad.
- El siguiente paso es que los alumnos entiendan que la masa y el volumen son propiedades que no caracterizan a una sustancia, y por tanto, no permiten identificarla. Para ello estudiamos distintos ejemplos:
a) Les muestro un tapón de corcho y una barrita pequeña de hierro. A simple vista el tapón de corcho tiene más volumen. Después medimos la masa de ambos objetos con la balanza y comprobamos que la de la barrita de hierro es mayor. Anotamos en la libreta la conclusión: un objeto puede tener más volumen que otro pero eso no quiere decir que tenga más masa.
b) Les muestro dos barritas idénticas, una de hierro y otra de aluminio. Los alumnos me indican que ambas tienen el mismo volumen. Después medimos la masa de ambos objetos y comprobamos que la de la barrita de hierro es mayor. Anotamos la conclusión en la libreta: dos objetos pueden tener el mismo volumen pero no la misma masa.
c) Por último les enseño una caja de cartón con un objeto desconocido (del que previamente he medido la masa y el volumen) y les digo: el objeto tiene una masa tal y un volumen tal, ¿de qué está hecho? La respuesta es obvia, no pueden saberlo. Anotamos la conclusión: la masa y el volumen son propiedades cuyo valor no nos permite identificar a una sustancia dada.
- Ahora ya pueden entender la razón de introducir una nueva propiedad de la materia: la densidad.
Para ello, antes de definir lo que es la densidad realizamos una pequeña práctica. Distribuyo a los alumnos por parejas y les reparto a cada pareja dos barritas de Fe y dos barritas de Al (las barritas son prismas cuadrangulares rectos), así como una regla graduada. Cada par de barritas tiene distinto tamaño. Ellos calculan su volumen aplicando la fórmula matemática correspondiente y miden la masa de la barrita. Anotan los datos en una tabla de tres filas (masa, volumen, masa/volumen).
Luego les pido que extraigan conclusiones: "la masa y el volumen de cada barrita es diferente, pero el cociente entre la masa y el volumen es el mismo para las barritas que están hechas del mismo material. Por tanto si dos cuerpos están hechos de la misma sustancia, pueden tener distinta masa y volumen, pero el cociente entre esas propiedades será constante".
- La anterior conclusión nos permite justificar la definición de un nuevo concepto, la densidad, que nos permitirá identificar a las sustancias, y nos ayudará a entender los ejemplos a),b) y c) antes estudidados. Así pues les explicamos la fórmula de la densidad así como las unidades más habituales en que podemos expresar, el g/cm3 y el kg/m3. Les explicamos el significado del concepto de densidad así como a pasar de una unidad a otra (sin factor de conversión, multiplicando o dividiendo por 1000).
- Otra actividad interesante que además nos ayudará a entender cómo se calcula la densidad de un líquido será comprobar con una probeta y una balanza que la densidad del agua es constante. Para ello mediremos la masa de sucesivos volúmenes de agua y comprobaremos que el cociente m/v no varía.
- Finalizamos la sesión con una batería de ejercicios relacionados con todo lo explicado en clase (masa, volumen, densidad, identificación de sustancias, cálculo de la densidad del aire, etc.)
La secuencia de explicaciones que sigo en esta primera sesión es la siguiente:
- En primer lugar recordamos qué es la materia, definiendo el concepto y poniendo ejemplos concretos de cosas que son materia y otros ejemplos de cosas que no están constituidas por materia (belleza, alegría, música...).
Una vez recordado el concepto definimos las dos primeras propiedades de la materia, la masa y el volumen, su unidades correspondientes y los aparatos utilizados para medirlas. Asimismo les planteo la cuestión: ¿el aire es materia? ¿Tiene masa y ocupa un volumen?
LLegados a este punto las opiniones son diversas. Así que lo que hacemos es
comprobarlo. Para ello utilizo el dispositivo descrito en el siguiente enlace:
prácticas presión atmosférica
Lo único de lo que prescindimos es el globo.
Medimos la masa de la botella antes y después de extraer el aire con la bomba de vacío, y comprobamos que la masa del conjunto (botella más válvula) disminuye. Por lo tanto el aire tiene masa, y ocupa el volumen correspondiente a la capacidad de la botella. Además, al abrir de nuevo la válvula observan cómo el aire entra en la botella y la masa del conjunto vuelve a aumentar hasta volver a la masa original. El volumen de aire lo calculamos llenando la botella con agua que vertemos ayudándonos de una probeta. Los alumnos anotan la masa y el volumen del aire, datos que luego utilizaremos para calcular la densidad.
- El siguiente paso es que los alumnos entiendan que la masa y el volumen son propiedades que no caracterizan a una sustancia, y por tanto, no permiten identificarla. Para ello estudiamos distintos ejemplos:
a) Les muestro un tapón de corcho y una barrita pequeña de hierro. A simple vista el tapón de corcho tiene más volumen. Después medimos la masa de ambos objetos con la balanza y comprobamos que la de la barrita de hierro es mayor. Anotamos en la libreta la conclusión: un objeto puede tener más volumen que otro pero eso no quiere decir que tenga más masa.
b) Les muestro dos barritas idénticas, una de hierro y otra de aluminio. Los alumnos me indican que ambas tienen el mismo volumen. Después medimos la masa de ambos objetos y comprobamos que la de la barrita de hierro es mayor. Anotamos la conclusión en la libreta: dos objetos pueden tener el mismo volumen pero no la misma masa.
c) Por último les enseño una caja de cartón con un objeto desconocido (del que previamente he medido la masa y el volumen) y les digo: el objeto tiene una masa tal y un volumen tal, ¿de qué está hecho? La respuesta es obvia, no pueden saberlo. Anotamos la conclusión: la masa y el volumen son propiedades cuyo valor no nos permite identificar a una sustancia dada.
- Ahora ya pueden entender la razón de introducir una nueva propiedad de la materia: la densidad.
Para ello, antes de definir lo que es la densidad realizamos una pequeña práctica. Distribuyo a los alumnos por parejas y les reparto a cada pareja dos barritas de Fe y dos barritas de Al (las barritas son prismas cuadrangulares rectos), así como una regla graduada. Cada par de barritas tiene distinto tamaño. Ellos calculan su volumen aplicando la fórmula matemática correspondiente y miden la masa de la barrita. Anotan los datos en una tabla de tres filas (masa, volumen, masa/volumen).
Luego les pido que extraigan conclusiones: "la masa y el volumen de cada barrita es diferente, pero el cociente entre la masa y el volumen es el mismo para las barritas que están hechas del mismo material. Por tanto si dos cuerpos están hechos de la misma sustancia, pueden tener distinta masa y volumen, pero el cociente entre esas propiedades será constante".
- La anterior conclusión nos permite justificar la definición de un nuevo concepto, la densidad, que nos permitirá identificar a las sustancias, y nos ayudará a entender los ejemplos a),b) y c) antes estudidados. Así pues les explicamos la fórmula de la densidad así como las unidades más habituales en que podemos expresar, el g/cm3 y el kg/m3. Les explicamos el significado del concepto de densidad así como a pasar de una unidad a otra (sin factor de conversión, multiplicando o dividiendo por 1000).
- Otra actividad interesante que además nos ayudará a entender cómo se calcula la densidad de un líquido será comprobar con una probeta y una balanza que la densidad del agua es constante. Para ello mediremos la masa de sucesivos volúmenes de agua y comprobaremos que el cociente m/v no varía.
- Finalizamos la sesión con una batería de ejercicios relacionados con todo lo explicado en clase (masa, volumen, densidad, identificación de sustancias, cálculo de la densidad del aire, etc.)
sábado, 6 de noviembre de 2010
3º de la ESO, tema inicial, la medida, sesión 6, 7 y 8.
Sesión 6
En primer lugar repasamos con ejercicios todos los conceptos relacionados con las medidas indirectas. Además, les explicamos que una forma de disminuir la incertidumbre en la medida es repetir las mediciones un número determinado de veces, y tomar como valor probable de la medida la media aritmética de los valores, descartando aquellos que se desvíen enormemente del resto de medidas, cosa que nos indicará que se ha cometido un error experimental.
Además, el resultado o valor probable tendrá tantas cifras significativas como las correspondientes a la incertidumbre del aparato de medida (no utilizamos por tanto métodos más complicados, como por ejemplo el cálculo de la desviación media).
La última parte del tema la dedicamos a estudiar el método científico. En lugar de aburrirles con las típicas introducciones llenas de verborrea que podemos encontrarnos en los libros pienso que es mejor darle un enfoque mucho más práctico.
Partiendo de la idea de que el método científico es un conjunto de procedimientos de trabajo utilizados por las personas dedicadas a la ciencia lo que hacemos es aplicar esa forma de trabajo a un caso particular: el movimiento de un péndulo simple. Primero les explicamos qué es un péndulo y cómo funciona, así como el concepto de oscilación y de periodo del péndulo). Luego vamos explicando y a la vez realizando las diferentes etapas del método científico:
- Planteamiento del problema: queremos saber de qué factores (variables) dependerá el tiempo que tarda el péndulo en realizar una oscilación.
- Búsqueda de información: este paso lo omitimos, ya que obviamente esos factores están descritos con todo detalle en cualquier libro de Física, con lo cual ya tendríamos la respuesta. Se les indica que en situaciones normales es un paso necesario, porque ninguna investigación suele partir desde cero, sino que siempre hay un trabajo previo realizado por otros científicos que puede ser aprovechado por otros investigadores.
- Formulación de hipótesis: se les indica que una hipótesis es una posible explicación o respuesta al problema planteado. Se les da un tiempo para que hagan hipótesis, y normalmente supondrán que el periodo puede depender de la masa del péndulo, de la "altura" (ángulo) desde el que dejamos caer el péndulo y por último, de la longitud del hilo.
- Experimentación y recogida de datos: les indicamos que un experimento consiste en reproducir el fenómeno a estudiar en unas condiciones en las que podamos controlar el valor de las diferentes variables. Les explicamos que en primer lugar haremos un experimento "cualitativo", es decir, sin medidas, para poder descartar de forma directa alguna de las hipótesis antes planteadas (esto lo hacemos para ahorrar tiempo; de lo contrario la práctica podría durar mucho más). El experimento cualitativo que nos demuestra que el periodo de oscilación sólo depende de la longitud del hilo lo podéis encontrar en este enlace.
péndulo simple
En apenas cinco minutos podemos descartar dos de las hipótesis. Para la tercera les explicamos que vamos a realizar el experimento de forma cuantitativa, realizando medidas y recogiendo los datos en una tabla.
Construimos la tabla, y a continuación realizamos nuestro experimento. Sólo usamos un péndulo. Un alumno será el que deje caer la masa, otro medirá el tiempo correspondiente a diez oscilaciones, otro medirá la longitud con la cinta métrica; finalmente, el resto de la clase irá contando el número de oscilaciones hasta llegar a diez.
Cada medida de tiempo la repetiremos tres veces, y calcularemos la media. Lo haremos para tres longitudes de hilo, y en cada experiencia irán rotando los alumnos, de forma que participe casi toda la clase.
Sesión 7
- Análisis de datos y obtención de conclusiones: a la vista de los datos se llega a una conclusión inmediata. Que a menor longitud de hilo menor tiempo de oscilación. Además explicamos algunas de las aplicaciones del péndulo simple (cálculo de g, medida del tiempo...)
Una vez estudiado el método científico pasamos a explicar brevemente a los alumnos qué es una ley científica: una hipótesis científica que ha sido comprobada experimentalmente. Por tanto nos explica un fenómeno experimental, y además normalmente tendrá una expresión matemática.
Acompañamos la explicación con ejemplos:
- Qué mejor que la ley del péndulo: la enunciamos y escribimos la fórmula, explicando su significado (podemos hablar brevemente de Galileo).
- La ley de caida libre:idem.
- La ley de Hooke:idem.
Finalizamos el tema explicando qué es una teoría científica, haciéndoles ver la diferencia entre ley y teoría científica. Obviamente daremos algunos ejemplos de teorías famosas, así como los científicos relacionados con ellas (relatividad, evolución, heliocéntrica, geocéntrica, gravitación universal...). Será muy importante que entiendan que las leyes y teorías no son inmutables, y que en caso de fracasar ante la explicación de un determinado fenómeno, deberán ser cambiadas o rechazadas (ej. geocéntrica-heliocéntrica-gravitación univ-relatividad).
En la siguiente sesión realizamos el examen.
En primer lugar repasamos con ejercicios todos los conceptos relacionados con las medidas indirectas. Además, les explicamos que una forma de disminuir la incertidumbre en la medida es repetir las mediciones un número determinado de veces, y tomar como valor probable de la medida la media aritmética de los valores, descartando aquellos que se desvíen enormemente del resto de medidas, cosa que nos indicará que se ha cometido un error experimental.
Además, el resultado o valor probable tendrá tantas cifras significativas como las correspondientes a la incertidumbre del aparato de medida (no utilizamos por tanto métodos más complicados, como por ejemplo el cálculo de la desviación media).
La última parte del tema la dedicamos a estudiar el método científico. En lugar de aburrirles con las típicas introducciones llenas de verborrea que podemos encontrarnos en los libros pienso que es mejor darle un enfoque mucho más práctico.
Partiendo de la idea de que el método científico es un conjunto de procedimientos de trabajo utilizados por las personas dedicadas a la ciencia lo que hacemos es aplicar esa forma de trabajo a un caso particular: el movimiento de un péndulo simple. Primero les explicamos qué es un péndulo y cómo funciona, así como el concepto de oscilación y de periodo del péndulo). Luego vamos explicando y a la vez realizando las diferentes etapas del método científico:
- Planteamiento del problema: queremos saber de qué factores (variables) dependerá el tiempo que tarda el péndulo en realizar una oscilación.
- Búsqueda de información: este paso lo omitimos, ya que obviamente esos factores están descritos con todo detalle en cualquier libro de Física, con lo cual ya tendríamos la respuesta. Se les indica que en situaciones normales es un paso necesario, porque ninguna investigación suele partir desde cero, sino que siempre hay un trabajo previo realizado por otros científicos que puede ser aprovechado por otros investigadores.
- Formulación de hipótesis: se les indica que una hipótesis es una posible explicación o respuesta al problema planteado. Se les da un tiempo para que hagan hipótesis, y normalmente supondrán que el periodo puede depender de la masa del péndulo, de la "altura" (ángulo) desde el que dejamos caer el péndulo y por último, de la longitud del hilo.
- Experimentación y recogida de datos: les indicamos que un experimento consiste en reproducir el fenómeno a estudiar en unas condiciones en las que podamos controlar el valor de las diferentes variables. Les explicamos que en primer lugar haremos un experimento "cualitativo", es decir, sin medidas, para poder descartar de forma directa alguna de las hipótesis antes planteadas (esto lo hacemos para ahorrar tiempo; de lo contrario la práctica podría durar mucho más). El experimento cualitativo que nos demuestra que el periodo de oscilación sólo depende de la longitud del hilo lo podéis encontrar en este enlace.
péndulo simple
En apenas cinco minutos podemos descartar dos de las hipótesis. Para la tercera les explicamos que vamos a realizar el experimento de forma cuantitativa, realizando medidas y recogiendo los datos en una tabla.
Construimos la tabla, y a continuación realizamos nuestro experimento. Sólo usamos un péndulo. Un alumno será el que deje caer la masa, otro medirá el tiempo correspondiente a diez oscilaciones, otro medirá la longitud con la cinta métrica; finalmente, el resto de la clase irá contando el número de oscilaciones hasta llegar a diez.
Cada medida de tiempo la repetiremos tres veces, y calcularemos la media. Lo haremos para tres longitudes de hilo, y en cada experiencia irán rotando los alumnos, de forma que participe casi toda la clase.
Sesión 7
- Análisis de datos y obtención de conclusiones: a la vista de los datos se llega a una conclusión inmediata. Que a menor longitud de hilo menor tiempo de oscilación. Además explicamos algunas de las aplicaciones del péndulo simple (cálculo de g, medida del tiempo...)
Una vez estudiado el método científico pasamos a explicar brevemente a los alumnos qué es una ley científica: una hipótesis científica que ha sido comprobada experimentalmente. Por tanto nos explica un fenómeno experimental, y además normalmente tendrá una expresión matemática.
Acompañamos la explicación con ejemplos:
- Qué mejor que la ley del péndulo: la enunciamos y escribimos la fórmula, explicando su significado (podemos hablar brevemente de Galileo).
- La ley de caida libre:idem.
- La ley de Hooke:idem.
Finalizamos el tema explicando qué es una teoría científica, haciéndoles ver la diferencia entre ley y teoría científica. Obviamente daremos algunos ejemplos de teorías famosas, así como los científicos relacionados con ellas (relatividad, evolución, heliocéntrica, geocéntrica, gravitación universal...). Será muy importante que entiendan que las leyes y teorías no son inmutables, y que en caso de fracasar ante la explicación de un determinado fenómeno, deberán ser cambiadas o rechazadas (ej. geocéntrica-heliocéntrica-gravitación univ-relatividad).
En la siguiente sesión realizamos el examen.
martes, 2 de noviembre de 2010
3º de la ESO, tema inicial, la medida, sesión 5
Una vez que ya han entendido cómo se realiza una medida directa, la forma en que se expresa, su imprecisión así como el significado de la misma es hora de pasar a explicar las medidas indirectas. Para ello proponen a los alumnos diferentes cuestiones:
- ¿Cómo podríamos medir el grosor de una hoja del libro de texto?
- ¿Cómo mediríamos la superficie de la portada del libro?
- ¿Cómo calcularíamos el volumen de una gota de agua?
- ¿Cómo calcularíamos la velocidad en un movimiento?
Después de reflexionar un par de minutos siempre hay algún alumno que contesta al menos alguna de las preguntas. Así pues, suelen contestar a la segunda cuestión afirmando que la superficie puede calcularse midiendo el ancho y el largo del libro y multiplicando ambas medidas.
Es importante que entiendan que hay medidas que no pueden realizarse directamente, bien por la naturaleza de la misma magnitud (p.ej. superficies, volúmenes, que han de calcularse con una expresión matemática), bien por las limitaciones del aparato de medida (es imposible medir con una regla el grosor de una hoja del libro).
Después pasamos a realizar dos pequeñas prácticas. Mediremos las dimensiones del libro y calcularemos su superficie. Asimismo, mediremos el grosor total del libro (sin las tapas) y dividiremos el resultado entre el número total de hojas. Con ello logramos que entiendan que en las medidas indirectas siempre tendremos que realizar una operación matemática. Ello implicará que les expliquemos también:
- Las reglas que determinan el número de cifras significativas que tendremos que poner al resultado en las medidas indirectas.
- Recordar las reglas del redondeo.
Es importante apoyar toda la explicación con una batería de ejercicios del siguiente tipo:
- Ejercicios de redondeo.
- Ejercicios del cálculo de medidas indirectas (superficies, grosor del libro, volumen de una gota de agua, cálculo de densidad, velocidad). En ellos tendrán que decidir las cifras significativas del resultado, redondeando de forma adecuada el valor obtenido.
El final de la sesión puede dedicarse (aunque con todo lo anterior suele haber para una hora) a explicar las causas que provocan incertidumbre en la medida (errores del experimentador, limitaciones del aparato de medida, fallos innatos al procedimiento experimental, el azar...). Es importante que vean que al repetir una medida un número determinado de veces no se obtendrá siempre el mismo resultado.
- ¿Cómo podríamos medir el grosor de una hoja del libro de texto?
- ¿Cómo mediríamos la superficie de la portada del libro?
- ¿Cómo calcularíamos el volumen de una gota de agua?
- ¿Cómo calcularíamos la velocidad en un movimiento?
Después de reflexionar un par de minutos siempre hay algún alumno que contesta al menos alguna de las preguntas. Así pues, suelen contestar a la segunda cuestión afirmando que la superficie puede calcularse midiendo el ancho y el largo del libro y multiplicando ambas medidas.
Es importante que entiendan que hay medidas que no pueden realizarse directamente, bien por la naturaleza de la misma magnitud (p.ej. superficies, volúmenes, que han de calcularse con una expresión matemática), bien por las limitaciones del aparato de medida (es imposible medir con una regla el grosor de una hoja del libro).
Después pasamos a realizar dos pequeñas prácticas. Mediremos las dimensiones del libro y calcularemos su superficie. Asimismo, mediremos el grosor total del libro (sin las tapas) y dividiremos el resultado entre el número total de hojas. Con ello logramos que entiendan que en las medidas indirectas siempre tendremos que realizar una operación matemática. Ello implicará que les expliquemos también:
- Las reglas que determinan el número de cifras significativas que tendremos que poner al resultado en las medidas indirectas.
- Recordar las reglas del redondeo.
Es importante apoyar toda la explicación con una batería de ejercicios del siguiente tipo:
- Ejercicios de redondeo.
- Ejercicios del cálculo de medidas indirectas (superficies, grosor del libro, volumen de una gota de agua, cálculo de densidad, velocidad). En ellos tendrán que decidir las cifras significativas del resultado, redondeando de forma adecuada el valor obtenido.
El final de la sesión puede dedicarse (aunque con todo lo anterior suele haber para una hora) a explicar las causas que provocan incertidumbre en la medida (errores del experimentador, limitaciones del aparato de medida, fallos innatos al procedimiento experimental, el azar...). Es importante que vean que al repetir una medida un número determinado de veces no se obtendrá siempre el mismo resultado.
lunes, 1 de noviembre de 2010
LA PÓLVORA
Hola,
Aquí os presento un artículo que he redactado para una revista fallera. Espero que os agrade.
LA PÓLVORA
Si pudiera destacar una cualidad del ser humano, ésta sería sin duda la capacidad de inventar cosas. Es un rasgo distintivo que ha marcado desde nuestro inicio como especie la historia de la humanidad, y cómo no, el devenir de nuestro propio planeta.
Por desgracia, esa historia en numerosas ocasiones se ha visto ensombrecida por el mal uso que hemos hecho de esa capacidad de invención. Un caso particular de lo anteriormente expuesto sería la utilización de sustancias explosivas, y en concreto, de la pólvora.
Como ocurre cuando se trata de escribir sobre un tema tan común, la cantidad de información disponible es tal que resulta difícil acotar el propio discurso. Uno tiene exactamente la misma sensación que la de estar intentando atrapar el aire con una sábana, viendo como las palabras y las ideas se le escapan como el gas entre los poros de la tela. Así pues, comenzaré por la propia descripción de la sustancia en cuestión, pasando a continuación a analizar los diferentes tipos de pólvora que se utilizan en la actualidad, la forma de prepararlas, así como los usos más comunes de las mismas. Lo siguiente será realizar un breve recorrido por la propia historia de la composición de la sustancia (su invención y su evolución a lo largo del tiempo). Por último haremos hincapié en ciertos aspectos curiosos relacionados con la pólvora.
Descripción de la pólvora
La química es una ciencia que entre otras cosas nos explica la composición y propiedades de las sustancias presentes en la naturaleza. Así pues, desde el punto de vista de la química, la pólvora sería una mezcla de diferentes sustancias. El nombre de pólvora se debe al aspecto pulverulento de la mezcla primitiva.
La diferencia fundamental de la pólvora respecto de una sustancia pura es que no presenta unas propiedades fijas que la caracterizan, ni tampoco una composición constante. Así por ejemplo, el agua destilada es una sustancia pura, porque contiene un porcentaje fijo de hidrógeno y de oxígeno, y hierve siempre a 100 º C al nivel del mar, mientras que la pólvora presenta una composición y propiedades variables, por lo que el término pólvora realmente engloba a diferentes tipos de sustancia. Las más importantes son las siguientes:
- la pólvora negra: fue la primera pólvora inventada. Las proporciones de los componentes suelen ser cercanas al 75% de salitre (nitrato de potasio), 12,5% de carbón y 12,5% de azufre.
- pólvoras B: son pólvoras basadas en una sustancia denominada nitrocelulosa, que como su nombre indica, se trata de un derivado nitrado de la celulosa. También reciben el nombre de pólvoras sin humo.
- pólvoras compuestas modernas: en casi todas ellas en lugar de nitrato de potasio se utiliza el clorato de potasio, y en ocasiones, el perclorato de amonio. Las proporciones suelen ser un 50% de clorato de potasio, un 35% de azufre y un 15% de carbón.
Por otra parte, los diferentes tipos de pólvora también pueden clasificarse en función del uso al que vayan destinadas. Se diferencian fundamentalmente en el tamaño del grano de las partículas. De esta forma podríamos hablar de la pólvora de cañón (de grano grueso), la pólvora de escopeta (de grano menudo), la pólvora de fusil (de grano mediano), la pólvora de mina (de grano muy grueso, usada en los barrenos), etc.
Forma de prepararlas
La pólvora negra se fabricaba en sus inicios por trituración manual de sus componentes en un mortero con una mano de bronce. En el siglo XVI se instalaron molinos de pólvora, junto a los ríos y lejos de los lugares habitados; consistían en baterías de pilones movidos por la acción de una rueda de paletas. Hacia 1830, comenzaron a utilizarse para la trituración de los componentes muelas de fundición de varias toneladas de peso, lo que supuso moverlas con máquinas de vapor y, más tarde, con motores eléctricos. A la trituración, operación fundamental en la fabricación de las pólvoras negras, sigue la aglomeración por medio de prensas, o bien el paso por un granulador; posteriormente, la fabricación continúa con alisados, secados, tamizados y mezclas.
Lás polvoras B se fabrican utilizando la nitrocelulosa, sustancia que se sintetiza a base de algodón, ácido nitrico y acido sulfurico, los mismos utilizados en la nitroglicerina. De esta manera, se forma principalmente nitrato de celulosa, también llamado algodón pólvora. A estos algodones se les elimina el agua mediante alcohol y se les añade una sustancia estabilizadora, lo que proporciona una pasta que se estira mediante prensas hidráulicas. El paso final consiste en la eliminación del disolvente.
Por último tenemos las pólvoras compuestas modernas, que se fabrican introduciendo en moldes una sustancia orgánica (denominada monómero) junto al perclorato de amonio (o al clorato de potasio). Se somete la mezcla a una temperatura de unos 50 ºC, lo que provoca que los granos de perclorato de amonio queden rodeados de una masa combustible compacta, denominada matriz.
Justificación de su capacidad explosiva
La base de la acción explosiva de toda pólvora es una reacción química en la cual se produce un gran volumen de gases. Básicamente este proceso explosivo, denominado deflagración, se produce por la acción combinada de dos tipos de sustancia:
- El combustible: es la sustancia que arde. En el caso de la pólvora sería el azufre y el carbón.
- El comburente: es la sustancia que por combinación con otra, o bien por descomposición, produce o favorece la combustión de esta última. En el caso de la pólvora negra el comburente sería el nitrato de potasio.
Al acercar una fuente de calor a la pólvora, como por ejemplo una llama, o una chispa, se produce la descomposición del comburente, que proporciona el oxígeno necesario para que el azufre y el carbón se quemen. Por ejemplo, en la pólvora negra, el carbón y el azufre arden gracias al nitrato de potasio, que es el comburente, pues suministra el oxígeno para la combustión. La reacción se produce de forma muy rápida y conlleva la liberación de una gran cantidad de gases, por lo que se origina una explosión, de ahí su peligrosidad. Además, la reacción se da con un gran desprendimento de calor, lo que en términos químicos se denomina proceso exotérmico.
La reacción química que se produce es complicada. Tan sólo indicaré que los gases producidos son entre otros el nitrógeno y el dióxido de carbono.
En general, toda pólvora debe reunir una serie de características fundamentales. En primer lugar debe producir gases cuya acción erosiva sobre el arma sea mínima; es deseable que provoque poco humo, es decir, que los gases emitidos contengan pocas partículas sólidas en suspensión, y que dichos gases no se inflamen al desembocar al aire libre, cuando el proyectil abandona el arma. Por otra parte, la manipulación de una pólvora y su transporte deben poder hacerse en buenas condiciones de seguridad. Finalmente, una pólvora debe ser estable, condición especialmente importante en las pólvoras militares, que se conservan largos años en los depósitos. Por todas estas condiciones, la fabricación de pólvoras resulta muy compleja.
Usos de la pólvora.
La característica fundamental que hace que la pólvora tenga múltiples aplicaciones es la gran cantidad de gases que se liberan en la reacción química asociada al proceso de deflagración de la pólvora. Este cambio tan grande de volumen provoca que si dicha deflagración se produce en el interior de un espacio muy reducido, como por ejemplo, el ánima de un fusil, dichos gases al expandirse pueden actuar como agente motor de un proyectil o, en caso de escopetas de caza, de un conjunto de proyectiles, proporcionándoles una elevada velocidad en el interior del ánima del arma, y la consiguiente expulsión y lanzamiento de dichos proyectiles a elevadas distancias.
Además de su aplicación en armas de fuego la pólvora también se usa en artefactos pirotécnicos. La utilidad es doble:
- En primer lugar se utiliza como propulsor en los cohetes pirotécnicos. Estos dispositivos constan de un canuto cilíndrico resistente cargado de pólvora y adherido al extremo de una varilla ligera. Encendida la mecha que va en la parte inferior del canuto, los gases originados en la deflagración de la pólvora son expulsados hacia la parte inferior del cilindro. Ello origina una fuerza de reacción producida por los gases sobre el canuto, lo que le imprime a éste un rápido movimiento hacia la altura donde estalla con fuerte estampido. La varilla da estabilidad a la trayectoria del cohete.
- En segundo lugar la pólvora se utiliza con fines acústicos, debido a la gran sonoridad que acompaña a la deflagración de la misma. De ahí su uso en los petardos, tracas y en los famosos “masclets”.
Por último, la capacidad explosiva de la pólvora también puede aprovecharse en las minas, para la voladura de rocas mediante barrenos, que son agujeros rellenos de pólvora.
Evolución de la composición de la pólvora
Se supone que la pólvora fue inventada en China para hacer fuegos artificiales y armas, aproximadamente en el siglo IX de nuestra era, aunque no concibieron las armas de fuego como nosotros las conocemos. Esta pólvora no difería en su composición de la pólvora negra, ya que estaba hecha con una combinación de salitre y azufre con carbón
Fueron probablemente los árabes quienes prepararon la primera pólvora negra en la Alta Edad Media; no se extendió por Europa antes de finales del siglo XIII. Como muestra de ello se cita su uso en las crónicas cristianas sobre el sitio de Algeciras, en 1343.
La pólvora negra presentaba un grave inconveniente: en la deflagración más de la mitad de los cuerpos formados eran sólidos en forma de polvo. Por ello su tiro producía una humareda negra y opaca, y además ensuciaba enormemente las armas de fuego.
Esto hizo que alrededor del año 1850 se considerase la posibilidad de utilizar la nitrocelulosa (algodón pólvora) para la fabricación de pólvoras de propulsión, pero las primeras tentativas originaron accidentes. La invención de la primera pólvora basada únicamente en nitrocelulosa se debe a Paul Vieille, en 1884. Este ingeniero francés, basándose en sus estudios de la velocidad de deflagración de los gases en cámaras cerradas llegó a la idea de que bastaba modificar la estructura física de las nitrocelulosas para convertirlas en pólvoras propulsoras. Esto supuso la invención de las llamadas pólvoras B, cuya base química era la nitrocelulosa. Sus ventajas respecto a la pólvora negra eran enormes, ya que una cantidad menor de pólvora permitía proporcionar mayor velocidad a un proyectil. Por otra parte, la deflagración de la pólvora B apenas producía un poco de humo, lo que evitaba tener que limpiar constantemente el cañón de las armas de fuego. Todo ello hizo que las pólvoras si humo fueran sustituyendo de forma paulatina a la pólvora negra a partir de la última década del siglo XIX.
Finalmente aparecieron las denominadas pólvoras compuestas modernas (se añade la palabra moderna porque siendo estrictos la pólvora negra también es una pólvora compuesta). Su ventaja respecto a las pólvoras B era su capacidad para resistir temperaturas cercanas a los 300 ºC sin riesgo de inflamación espontánea (las B no podían superar los 150ºC). Esto hizo que desplazaran en determinados usos a las pólvoras B. Por citar un ejemplo: los cartuchos para perforadores de pozos de petróleo, en cuyo fondo reina una elevada temperatura, se cargan con pólvoras compuestas modernas en lugar de utilizar pólvoras B.
Curiosidades
No quiero acabar este artículo sin comentar ciertos aspectos curiosos relacionados con la pólvora, y que han llegado a formar parte del imaginario popular. Como bien sabemos, los pueblos, desde la antigüedad, se han otorgado el derecho de inventar, manipular y reinventar historias, leyendas, mitos y toda serie de creencias. Con la pólvora, como es de suponer pasa exactamente lo mismo, ya que el cine ha ayudado a afianzar esas ideas en la gente. Todos recordamos aquella escena de una película de guerra en la que Rambo es herido en el abdomen. La herida le atraviesa de parte a parte y no puede parar la hemorragia. Así que para cauterizar la herida se mete pólvora en ambos orificios y se prende fuego. El efecto final es un hermoso tostado que cierra la herida y sella los jugos… También recuerdo un episodio de la primera temporada de perdidos; en un momento dado un personaje vacía la pólvora de una bala en una herida y le prende fuego para cauterizarla... Sencillo, ¿verdad? A riesgo de equivocarme, considero que la realidad es muy distinta, y que seguramente provocaríamos más daños que beneficios a los tejidos circundantes a la herida. Además, las quemaduras son heridas muy graves que además de producir una enorme deshidratación, dejan a la zona sin piel que proteger de bacterias oportunistas. Pero claro, Rambo es mucho Rambo...
También he encontrado buceando por distintas fuentes otros usos, pero que ruego que se pongan en cuarentena, más que nada por la falta de documentación fiable, aunque cito en el artículo por su originalidad:
- La pólvora como método de anàlisis: el contenido de alcohol del ron no se podía conocer (no había como medirlo) hasta 1826, en que se descubrió el hidrómetro de Sikes, que mide el contenido de alcohol en el ron. Antes se ponía pólvora encima del ron y con una lupa se concentraban los rayos del sol. Si se encendía la pólvora y el ron no, se consideraba que el contenido alcohólico era el adecuado Si se prendían la pólvora y el ron, tenía demasiado alcohol. Si no prendían ni el ron ni la pólvora, los dos eran de ínfima calidad.
- La pólvora como aditivo en las bebidas: se cuenta que los piratas cuando estaban pasados de rosca, llegaban a mezclar la polvora con el ron, para potenciar su efecto. Asimismo, los soldados chilenos en la Guerra del Pacífico bebían la denominada “Chupilca del diablo”, hecha a partir de harina tostada, aguardiente y pólvora negra. a la que se le atribuían poderes mágicos que hacían al soldado entrar en un trance que aumentaba su agresividad alcanzando fuerzas sobrehumanas. Un mito chileno de la Guerra del Pacifico cuenta que la toma del Morro de Arica en solo 55 minutos, fue debido al uso de esta bebida. Algunos historiadores consideran este hecho como un mito, máxime si tenemos en cuenta que la pólvora negra es tóxica, con lo que su ingesta conllevaría a una probable intoxicación.
Para finalizar el artículo citaré un uso muy peculiar de la pólvora que sí está documentado: su empleo como sustitutivo de la sal. Después de batalla de Aspern-Essling (1809), el cirujano del ejército Napoleónico Dominique-Jean Larrey cuenta en sus memorias cómo combatió la carencia del alimento para un herido a su cuidado preparando caldo de carne del caballo sazonado con la pólvora para la carencia de la sal.
Como habréis podido comprobar harían falta cientos, ¡qué digo!, miles de hojas para poder plasmar toda la información referente a la pólvora. Espero que al menos este breve artículo os haya acercado un poco más a esta sustancia tan peculiar, sin la cual vuestra fiesta fallera perdería gran parte de su encanto.
Aquí os presento un artículo que he redactado para una revista fallera. Espero que os agrade.
LA PÓLVORA
Si pudiera destacar una cualidad del ser humano, ésta sería sin duda la capacidad de inventar cosas. Es un rasgo distintivo que ha marcado desde nuestro inicio como especie la historia de la humanidad, y cómo no, el devenir de nuestro propio planeta.
Por desgracia, esa historia en numerosas ocasiones se ha visto ensombrecida por el mal uso que hemos hecho de esa capacidad de invención. Un caso particular de lo anteriormente expuesto sería la utilización de sustancias explosivas, y en concreto, de la pólvora.
Como ocurre cuando se trata de escribir sobre un tema tan común, la cantidad de información disponible es tal que resulta difícil acotar el propio discurso. Uno tiene exactamente la misma sensación que la de estar intentando atrapar el aire con una sábana, viendo como las palabras y las ideas se le escapan como el gas entre los poros de la tela. Así pues, comenzaré por la propia descripción de la sustancia en cuestión, pasando a continuación a analizar los diferentes tipos de pólvora que se utilizan en la actualidad, la forma de prepararlas, así como los usos más comunes de las mismas. Lo siguiente será realizar un breve recorrido por la propia historia de la composición de la sustancia (su invención y su evolución a lo largo del tiempo). Por último haremos hincapié en ciertos aspectos curiosos relacionados con la pólvora.
Descripción de la pólvora
La química es una ciencia que entre otras cosas nos explica la composición y propiedades de las sustancias presentes en la naturaleza. Así pues, desde el punto de vista de la química, la pólvora sería una mezcla de diferentes sustancias. El nombre de pólvora se debe al aspecto pulverulento de la mezcla primitiva.
La diferencia fundamental de la pólvora respecto de una sustancia pura es que no presenta unas propiedades fijas que la caracterizan, ni tampoco una composición constante. Así por ejemplo, el agua destilada es una sustancia pura, porque contiene un porcentaje fijo de hidrógeno y de oxígeno, y hierve siempre a 100 º C al nivel del mar, mientras que la pólvora presenta una composición y propiedades variables, por lo que el término pólvora realmente engloba a diferentes tipos de sustancia. Las más importantes son las siguientes:
- la pólvora negra: fue la primera pólvora inventada. Las proporciones de los componentes suelen ser cercanas al 75% de salitre (nitrato de potasio), 12,5% de carbón y 12,5% de azufre.
- pólvoras B: son pólvoras basadas en una sustancia denominada nitrocelulosa, que como su nombre indica, se trata de un derivado nitrado de la celulosa. También reciben el nombre de pólvoras sin humo.
- pólvoras compuestas modernas: en casi todas ellas en lugar de nitrato de potasio se utiliza el clorato de potasio, y en ocasiones, el perclorato de amonio. Las proporciones suelen ser un 50% de clorato de potasio, un 35% de azufre y un 15% de carbón.
Por otra parte, los diferentes tipos de pólvora también pueden clasificarse en función del uso al que vayan destinadas. Se diferencian fundamentalmente en el tamaño del grano de las partículas. De esta forma podríamos hablar de la pólvora de cañón (de grano grueso), la pólvora de escopeta (de grano menudo), la pólvora de fusil (de grano mediano), la pólvora de mina (de grano muy grueso, usada en los barrenos), etc.
Forma de prepararlas
La pólvora negra se fabricaba en sus inicios por trituración manual de sus componentes en un mortero con una mano de bronce. En el siglo XVI se instalaron molinos de pólvora, junto a los ríos y lejos de los lugares habitados; consistían en baterías de pilones movidos por la acción de una rueda de paletas. Hacia 1830, comenzaron a utilizarse para la trituración de los componentes muelas de fundición de varias toneladas de peso, lo que supuso moverlas con máquinas de vapor y, más tarde, con motores eléctricos. A la trituración, operación fundamental en la fabricación de las pólvoras negras, sigue la aglomeración por medio de prensas, o bien el paso por un granulador; posteriormente, la fabricación continúa con alisados, secados, tamizados y mezclas.
Lás polvoras B se fabrican utilizando la nitrocelulosa, sustancia que se sintetiza a base de algodón, ácido nitrico y acido sulfurico, los mismos utilizados en la nitroglicerina. De esta manera, se forma principalmente nitrato de celulosa, también llamado algodón pólvora. A estos algodones se les elimina el agua mediante alcohol y se les añade una sustancia estabilizadora, lo que proporciona una pasta que se estira mediante prensas hidráulicas. El paso final consiste en la eliminación del disolvente.
Por último tenemos las pólvoras compuestas modernas, que se fabrican introduciendo en moldes una sustancia orgánica (denominada monómero) junto al perclorato de amonio (o al clorato de potasio). Se somete la mezcla a una temperatura de unos 50 ºC, lo que provoca que los granos de perclorato de amonio queden rodeados de una masa combustible compacta, denominada matriz.
Justificación de su capacidad explosiva
La base de la acción explosiva de toda pólvora es una reacción química en la cual se produce un gran volumen de gases. Básicamente este proceso explosivo, denominado deflagración, se produce por la acción combinada de dos tipos de sustancia:
- El combustible: es la sustancia que arde. En el caso de la pólvora sería el azufre y el carbón.
- El comburente: es la sustancia que por combinación con otra, o bien por descomposición, produce o favorece la combustión de esta última. En el caso de la pólvora negra el comburente sería el nitrato de potasio.
Al acercar una fuente de calor a la pólvora, como por ejemplo una llama, o una chispa, se produce la descomposición del comburente, que proporciona el oxígeno necesario para que el azufre y el carbón se quemen. Por ejemplo, en la pólvora negra, el carbón y el azufre arden gracias al nitrato de potasio, que es el comburente, pues suministra el oxígeno para la combustión. La reacción se produce de forma muy rápida y conlleva la liberación de una gran cantidad de gases, por lo que se origina una explosión, de ahí su peligrosidad. Además, la reacción se da con un gran desprendimento de calor, lo que en términos químicos se denomina proceso exotérmico.
La reacción química que se produce es complicada. Tan sólo indicaré que los gases producidos son entre otros el nitrógeno y el dióxido de carbono.
En general, toda pólvora debe reunir una serie de características fundamentales. En primer lugar debe producir gases cuya acción erosiva sobre el arma sea mínima; es deseable que provoque poco humo, es decir, que los gases emitidos contengan pocas partículas sólidas en suspensión, y que dichos gases no se inflamen al desembocar al aire libre, cuando el proyectil abandona el arma. Por otra parte, la manipulación de una pólvora y su transporte deben poder hacerse en buenas condiciones de seguridad. Finalmente, una pólvora debe ser estable, condición especialmente importante en las pólvoras militares, que se conservan largos años en los depósitos. Por todas estas condiciones, la fabricación de pólvoras resulta muy compleja.
Usos de la pólvora.
La característica fundamental que hace que la pólvora tenga múltiples aplicaciones es la gran cantidad de gases que se liberan en la reacción química asociada al proceso de deflagración de la pólvora. Este cambio tan grande de volumen provoca que si dicha deflagración se produce en el interior de un espacio muy reducido, como por ejemplo, el ánima de un fusil, dichos gases al expandirse pueden actuar como agente motor de un proyectil o, en caso de escopetas de caza, de un conjunto de proyectiles, proporcionándoles una elevada velocidad en el interior del ánima del arma, y la consiguiente expulsión y lanzamiento de dichos proyectiles a elevadas distancias.
Además de su aplicación en armas de fuego la pólvora también se usa en artefactos pirotécnicos. La utilidad es doble:
- En primer lugar se utiliza como propulsor en los cohetes pirotécnicos. Estos dispositivos constan de un canuto cilíndrico resistente cargado de pólvora y adherido al extremo de una varilla ligera. Encendida la mecha que va en la parte inferior del canuto, los gases originados en la deflagración de la pólvora son expulsados hacia la parte inferior del cilindro. Ello origina una fuerza de reacción producida por los gases sobre el canuto, lo que le imprime a éste un rápido movimiento hacia la altura donde estalla con fuerte estampido. La varilla da estabilidad a la trayectoria del cohete.
- En segundo lugar la pólvora se utiliza con fines acústicos, debido a la gran sonoridad que acompaña a la deflagración de la misma. De ahí su uso en los petardos, tracas y en los famosos “masclets”.
Por último, la capacidad explosiva de la pólvora también puede aprovecharse en las minas, para la voladura de rocas mediante barrenos, que son agujeros rellenos de pólvora.
Evolución de la composición de la pólvora
Se supone que la pólvora fue inventada en China para hacer fuegos artificiales y armas, aproximadamente en el siglo IX de nuestra era, aunque no concibieron las armas de fuego como nosotros las conocemos. Esta pólvora no difería en su composición de la pólvora negra, ya que estaba hecha con una combinación de salitre y azufre con carbón
Fueron probablemente los árabes quienes prepararon la primera pólvora negra en la Alta Edad Media; no se extendió por Europa antes de finales del siglo XIII. Como muestra de ello se cita su uso en las crónicas cristianas sobre el sitio de Algeciras, en 1343.
La pólvora negra presentaba un grave inconveniente: en la deflagración más de la mitad de los cuerpos formados eran sólidos en forma de polvo. Por ello su tiro producía una humareda negra y opaca, y además ensuciaba enormemente las armas de fuego.
Esto hizo que alrededor del año 1850 se considerase la posibilidad de utilizar la nitrocelulosa (algodón pólvora) para la fabricación de pólvoras de propulsión, pero las primeras tentativas originaron accidentes. La invención de la primera pólvora basada únicamente en nitrocelulosa se debe a Paul Vieille, en 1884. Este ingeniero francés, basándose en sus estudios de la velocidad de deflagración de los gases en cámaras cerradas llegó a la idea de que bastaba modificar la estructura física de las nitrocelulosas para convertirlas en pólvoras propulsoras. Esto supuso la invención de las llamadas pólvoras B, cuya base química era la nitrocelulosa. Sus ventajas respecto a la pólvora negra eran enormes, ya que una cantidad menor de pólvora permitía proporcionar mayor velocidad a un proyectil. Por otra parte, la deflagración de la pólvora B apenas producía un poco de humo, lo que evitaba tener que limpiar constantemente el cañón de las armas de fuego. Todo ello hizo que las pólvoras si humo fueran sustituyendo de forma paulatina a la pólvora negra a partir de la última década del siglo XIX.
Finalmente aparecieron las denominadas pólvoras compuestas modernas (se añade la palabra moderna porque siendo estrictos la pólvora negra también es una pólvora compuesta). Su ventaja respecto a las pólvoras B era su capacidad para resistir temperaturas cercanas a los 300 ºC sin riesgo de inflamación espontánea (las B no podían superar los 150ºC). Esto hizo que desplazaran en determinados usos a las pólvoras B. Por citar un ejemplo: los cartuchos para perforadores de pozos de petróleo, en cuyo fondo reina una elevada temperatura, se cargan con pólvoras compuestas modernas en lugar de utilizar pólvoras B.
Curiosidades
No quiero acabar este artículo sin comentar ciertos aspectos curiosos relacionados con la pólvora, y que han llegado a formar parte del imaginario popular. Como bien sabemos, los pueblos, desde la antigüedad, se han otorgado el derecho de inventar, manipular y reinventar historias, leyendas, mitos y toda serie de creencias. Con la pólvora, como es de suponer pasa exactamente lo mismo, ya que el cine ha ayudado a afianzar esas ideas en la gente. Todos recordamos aquella escena de una película de guerra en la que Rambo es herido en el abdomen. La herida le atraviesa de parte a parte y no puede parar la hemorragia. Así que para cauterizar la herida se mete pólvora en ambos orificios y se prende fuego. El efecto final es un hermoso tostado que cierra la herida y sella los jugos… También recuerdo un episodio de la primera temporada de perdidos; en un momento dado un personaje vacía la pólvora de una bala en una herida y le prende fuego para cauterizarla... Sencillo, ¿verdad? A riesgo de equivocarme, considero que la realidad es muy distinta, y que seguramente provocaríamos más daños que beneficios a los tejidos circundantes a la herida. Además, las quemaduras son heridas muy graves que además de producir una enorme deshidratación, dejan a la zona sin piel que proteger de bacterias oportunistas. Pero claro, Rambo es mucho Rambo...
También he encontrado buceando por distintas fuentes otros usos, pero que ruego que se pongan en cuarentena, más que nada por la falta de documentación fiable, aunque cito en el artículo por su originalidad:
- La pólvora como método de anàlisis: el contenido de alcohol del ron no se podía conocer (no había como medirlo) hasta 1826, en que se descubrió el hidrómetro de Sikes, que mide el contenido de alcohol en el ron. Antes se ponía pólvora encima del ron y con una lupa se concentraban los rayos del sol. Si se encendía la pólvora y el ron no, se consideraba que el contenido alcohólico era el adecuado Si se prendían la pólvora y el ron, tenía demasiado alcohol. Si no prendían ni el ron ni la pólvora, los dos eran de ínfima calidad.
- La pólvora como aditivo en las bebidas: se cuenta que los piratas cuando estaban pasados de rosca, llegaban a mezclar la polvora con el ron, para potenciar su efecto. Asimismo, los soldados chilenos en la Guerra del Pacífico bebían la denominada “Chupilca del diablo”, hecha a partir de harina tostada, aguardiente y pólvora negra. a la que se le atribuían poderes mágicos que hacían al soldado entrar en un trance que aumentaba su agresividad alcanzando fuerzas sobrehumanas. Un mito chileno de la Guerra del Pacifico cuenta que la toma del Morro de Arica en solo 55 minutos, fue debido al uso de esta bebida. Algunos historiadores consideran este hecho como un mito, máxime si tenemos en cuenta que la pólvora negra es tóxica, con lo que su ingesta conllevaría a una probable intoxicación.
Para finalizar el artículo citaré un uso muy peculiar de la pólvora que sí está documentado: su empleo como sustitutivo de la sal. Después de batalla de Aspern-Essling (1809), el cirujano del ejército Napoleónico Dominique-Jean Larrey cuenta en sus memorias cómo combatió la carencia del alimento para un herido a su cuidado preparando caldo de carne del caballo sazonado con la pólvora para la carencia de la sal.
Como habréis podido comprobar harían falta cientos, ¡qué digo!, miles de hojas para poder plasmar toda la información referente a la pólvora. Espero que al menos este breve artículo os haya acercado un poco más a esta sustancia tan peculiar, sin la cual vuestra fiesta fallera perdería gran parte de su encanto.
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