Comparando los protectores solares Exp 28

Experimento
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Comparando los Protectores Solares
Las pantallas de Sol están disponibles en muy diversos tipos y con muy diferentes niveles de
protección. El nivel de protección a la luz UVB más común indica el factor SPF. El factor SPF, o
factor de protección solar, describe el aumento del intervalo de tiempo que alguien puede estar
bajo la acción de la radiación solar antes que la piel comience a quemarse. Por ejemplo, una
pantalla solar con etiqueta SPF 8 significa que puedes estar afuera expuesto a la radiación solar
ocho veces más tiempo antes de que se comience a quemar la piel que sin usar ninguna
protección. Los productos varían desde SPF 0 hasta SPF 50 o más. Pero en realidad, ¿será el
SPF 50 verdaderamente dos veces más protector que el SPF 25?
Tú realizarás un experimento que te ayudará a responder esta
pregunta.
La Figura 1 muestra la localización de la luz UV en el espectro
electromagnético. Observa que la banda ultravioleta se divide en
tres tipos clasificados UVA, UVB y UVC. La más peligrosa de
las tres es la luz UVC, que resulta absorbida por la atmósfera y
no alcanza la superficie de la Tierra. La luz UVA tiene la
Figura 1
característica que penetra profundamente y produce el bronceado,
quemaduras y algunas formas de cáncer a la piel. La luz UVB también es responsable de muchos
problemas en la piel como las quemaduras solares y diversas variantes de cáncer a la piel.
En este experimento medirás la cantidad de luz UVB que pasa a través de diversos protectores
solares. Luego compararás esto con la cantidad de luz UVB directa del sol y analizarás la
relación entre ambas magnitudes.
OBJETIVOS
En este experimento



Usarás Sensor UVB para medir la luz UVB.
Determinarás la cantidad de luz UVB que atraviesa cinco protectores solares diferentes.
Analizarás la tendencia de la relación entre luz UVB vs. Valor SPF.
MATERIALES
computador
interfaz Vernier para computador
Logger Pro
Sensor UVB
moneda (2 cm de diámetro aproximadamente)
Cinta adhesiva
Soporte universal y abrazadera
Varios protectores solares
Dos tarjetas de 4  6 pulgadas
tijeras
Envoltura plástica
cronómetro
PROCEDIMIENTO PRE-LAB
1. Consigue los cinco protectores solares asignados por tu profesor.
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2. En el espacio libre de la tabla de datos, escribe los valores de SPF, nombres de marcas, notas
adicionales y precio por onza.
SPF 4
3. Prepara tus tarjetas de ensayo.
a. Consigue dos tarjetas de índice de cartulina
Control
SPF 8
de 4  6 pulgadas.
b. Usando como guía una moneda, dibuja tres
círculos en cada una de las tarjetas como se
indica en la Figura 2.
c. Usa tijeras para cortar los círculos.
d. En una tarjeta de prueba, etiqueta el círculo
de la izquierda como el control.
e. Usando el resto de las tarjetas de prueba,
etiqueta los restantes cinco círculos con los
Figura 2
valores de SPF de los cinco protectores
solares asignados. Debes ir de izquierda a derecha y comenzar por el menor valor de SPF.
Nota: Tus valores de SPF pueden ser diferentes de los indicados en la Figura 2.
f. Escribe el nombre de tu grupo o tu número en la tarjeta de prueba.
4. Cubre las tarjetas de prueba con la envoltura plástica.
a. Recorta un pedazo de 4 x 6 pulgadas de envoltura plástica. La persona que hace esto debe
tener las manos limpias sin protector solar o loción en ellas.
b. Coloca envoltura plástica cuidadosamente sobre una de las tarjetas de prueba. Trata de
mantener la envoltura plástica plana sin arrugas aunque sin estirarla.
c. Pega con cinta las cuatro esquinas como se muestra en la Figura 2.
d. Repite los Pasos a – c para la segunda tarjeta de prueba.
5. Aplica el protector solar a las tarjetas de prueba.
a. Coloca la primera tarjeta de prueba frente a ti con el lado plástico hacia arriba.
b. El círculo con la etiqueta “control” debe mantenerse limpio. Se usará para medir el efecto
de la envoltura plástica por sí misma.
c. Comenzando por el protector que tiene el menor SPF, aplica una cantidad muy pequeña de
protector solar en tu dedo.
d. Esparce el protector solar uniformemente para crear una capa delgada sobre el círculo
apropiado en la envoltura plástica.
e. Limpia bien tu dedo con toalla de papel.
f. Repite los Pasos b – e para los protectores restantes.
g. Deja que se seque el protector solar.
Seleccionando un Método de Adquisición de Datos
Método 1 utiliza la LabPro en forma remota. Debe emplearse si tienes una interfaz LabPro
conectada a un computador de mesa.
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Método 2 requiere que el computador permanezca unido a la interfaz. Se debe usar este método
si tienes una interfaz LabPro con un computador portátil que se puede llevar al exterior o con un
computador ubicado cerca de una ventana abierta.
MÉTODO 1: Usando la LabPro en forma Remota
1. Ten listas tus tarjetas de prueba.
2. Conecta el Sensor UVB al Ch 1 de la interfaz Vernier para computador.
3. Prepara el computador para la adquisición de datos abriendo el archivo “21 Protectores
solares” en la carpeta Ciencias de la Tierra con Computadores.
4. Familiarízate con el procedimiento de medición.
a. Completa los cinco espacios en blanco para SPF en la Tabla 1 con los valores de SPF que
vas a estudiar.
b. Estudia la Tabla 1. Observa que la adquisición de datos tomará 120 segundos. El control y
los cinco protectores solares se medirán durante 20 segundos cada uno.
Tabla 1: Procedimiento de medición
Tiempo
(segundos)
Muestra a medir
0 – 20
Control
20 – 40
SPF ______
40 – 60
SPF ______
60 – 80
SPF ______
80 – 100
SPF ______
100 – 120
SPF ______
5. Una vez que estés familiarizado con el procedimiento de medición, selecciona Remota 
Configuración Remota del menú Experimento. Se visualizará un resumen de la
configuración.
6. Haz clic en
. Ahora se puede desconectar la interfaz del computador. Importante:
(1) Ten mucho cuidado de no presionar el botón START/STOP en la interfaz hasta que estés
listo para iniciar la toma de datos y (2) no cierres el programa de computador Logger Pro.
7. Lleva tu equipo al exterior.
8. Usa la sombra del Sensor UVB para orientarlo correctamente sin tener que mirar directo al
Sol.
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a. Sujeta el sensor con los dedos pulgar e índice, apuntándolo aproximadamente hacia el Sol.
b. Busca la sombra del sensor y observa como cambia su forma a medida que lo mueves.
c. Mueve el sensor hasta que su sombra se convierta en un pequeño círculo. Esto indica que
el sensor está apuntando directamente al Sol.
d. Manteniendo en mente esta orientación del sensor, fija
el Sensor UVB al soporte universal tal como se indica
en la Figura 3.
e. Una vez que el sensor esté asegurado en el soporte
universal, usa otra vez su sombra para el ajuste final y
asegurar que apunta directo al Sol.
9. Practica sujetando uno de tus círculos de muestra sobre la
punta del Sensor UVB. Importante: El lado con el
protector solar debe estar hacia afuera, al lado contrario al
sensor. El protector solar nunca debe ponerse en contacto
con el Sensor UVB. No hay problemas si el plástico toca
ligeramente la punta del sensor.
10. Cuando todo esté listo, una persona le da inicio al
cronómetro mientras que la otra persona presiona en forma
simultánea el botón START/STOP en la interfaz. Se inicia la
recolección de datos.
Figura 3
11. Toma tus lecturas usando la Tabla 1 como guía. La adquisición de datos se detendrá
automáticamente luego de 120 segundos.
12. Cuando finalice la recolección de datos, regresa al computador y vuelve a conectar la
interfaz. Si aparece una ventana como Existen Datos Remotos, simplemente haz clic en el
botón SI y selecciona recuperar datos remotos en el archivo actual. Si no aparece esta ventana
cuando se reconecta la interfaz, selecciona Remota  Recuperación de Datos Remotos del
menú Experimento.
13. Determine the average UVB intensity for each sample.
a. Estudia tu gráfico e identifica las seis secciones de 20 segundos.
b. Usando el mouse, haz clic y arrastra para seleccionar con un recuadro la zona plana del
gráfico donde estuviste midiendo el control.
c. Haz clic en el botón Estadísticas . El valor medio o el promedio de los datos
seleccionados aparece en la caja Estadísticas en el gráfico. Registra este valor en la tabla
de datos.
d. Cierra la caja Estadísticas.
14. Repite el Paso 13 para las cinco próximas muestras.
15. Pasa directamente a la sección Procesando los Datos.
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MÉTODO 2: La Interfaz Permanece Unida al Computador
1. Ten listas tus tarjetas de prueba.
2. Conecta el Sensor UVB al Ch 1 de la interfaz Vernier para computador.
3. Prepara el computador para la recolección de datos abriendo el archivo “21 Protectores
solares” en la carpeta Ciencias de la Tierra con Computadores.
4. Familiarízate con el procedimiento de medición.
a. Completa los cinco espacios en blanco de SPF en la Tabla 1 con los valores de SPF que
vas a estudiar.
b. Estudia la Tabla 2. Observa que la adquisición de datos durará 120 segundos. El control y
los cinco protectores solares se medirán durante 20 segundos cada uno.
Tabla 2: Procedimiento de medición
Tiempo (segundos)
Muestra a medir
0 – 20
Control
20 – 40
SPF ______
40 – 60
SPF ______
60 – 80
SPF ______
80 – 100
SPF ______
100 – 120
SPF ______
5. Lleva tu equipo al exterior.
6. Usa la sombra del Sensor UVB para orientarlo
correctamente sin tener que mirar directo al Sol.
a. Sujeta el sensor con los dedos pulgar e índice,
apuntándolo aproximadamente hacia el Sol.
b. Busca la sombra del sensor y observa como cambia su
forma a medida que lo mueves.
c. Mueve el sensor hasta que su sombra se convierta en un
pequeño círculo. Esto indica que el sensor está
apuntando directamente al Sol.
d. Manteniendo en mente esta orientación del sensor, fija
el Sensor UVB al soporte universal tal como se indica
en la Figura 3.
Figura 3
e. Una vez que el sensor esté asegurado en el soporte
universal, usa otra vez su sombra para el ajuste final y asegurar que apunta directo al Sol.
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Experimento 28
7. Practica sujetando uno de tus círculos de muestra sobre la punta del Sensor UVB.
Importante: El lado con el protector solar debe estar hacia afuera, al lado contrario al sensor.
El protector solar nunca debe ponerse en contacto con el Sensor UVB. No hay problemas si
el plástico toca ligeramente la punta del sensor.
8. Cuando todo esté listo, una persona le da inicio al cronómetro mientras que la otra persona en
forma simultánea hace clic en el botón
. Se inicia la recolección de datos.
9. Toma las lecturas usando la Tabla 2 como guía. La adquisición de datos se detendrá
automáticamente al cabo de 120 segundos.
10. Determina la intensidad promedio de UVB para cada muestra.
a. Estudia tu gráfico e identifica las seis secciones de 20 segundos.
b. Usando el mouse, haz clic y arrastra para seleccionar con un recuadro la zona plana del
gráfico donde mediste el control.
c. Haz clic en el botón Estadísticas . El valor medio o el promedio de los datos
seleccionados aparece en la caja Estadísticas en el gráfico. Registra este valor en la tabla
de datos.
d. Cierra la caja Estadísticas.
11. Repite el Paso 10 para las cinco muestras restantes.
DATOS
Valor de SPF
en la etiqueta
SPF 0
(Control)
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intensidad UVB
(mW/m2)
Nombre de la marca
(p. ej., Coppertone)
Información adicional en la
etiqueta (p. ej.,
impermeable)
Precio por onza
($)
N/A
N/A
N/A
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PROCESANDO LOS DATOS
1. Prepara el computador para la entrada de datos seleccionando Próxima Página del menú
Página.
2. Introduce los valores de SPF y las intensidades de UVB de la tabla de datos en las columnas
adecuadas en la tabla. Para escribir haz clic en la celda de la tabla. La celda de la tabla se
agrandará y versa un cursor intermitente en ella. Escribe el dato puntual y presiona ENTER. El
cursor se moverá hacia abajo hacia la próxima celda. El gráfico se actualizará después de la
introducción de cada dato puntual.
3. Imprime o dibuja tu gráfico según te pida el profesor.
4. Estudia tu gráfico. Describe su forma en relación a cómo la intensidad de la luz UVB cambió
con los distintos valores del SPF.
5. De acuerdo a tus datos, ¿podría un protector solar con SPF 50 bloquear dos veces más la luz
UVB que otro con SPF 25? Explica por qué o por qué no.
6. De acuerdo a tus datos, ¿tiene algún efecto en las mediciones de la luz UVB el precio por
onza o cualquier otro factor como “impermeable”? Explica.
EXTENSIONES
1. Estudia una diversidad mayor de protectores solares para confirmar o denegar sus
conclusiones anteriores.
2. La luz UVA no solo es responsable del bronceado de la piel, sino también de las quemaduras,
las cataratas y ciertos tipos de cáncer. Si su colegio tiene un Sensor UVA de Vernier, estudia
los mismos protectores solares con dicho sensor para conocer su grado de protección de
UVA.
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