Una “pluma del manto” en un vaso de precipitados (ELI+)

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Una “pluma del manto” en un vaso de precipitados
Un modelo de los procesos que tienen lugar en un límite de placas constructivo
(divergente)
Los límites constructivos (divergentes) de placas
tectónicas vienen marcados por una cordillera con
un rift central. También se los asocia con
terremotos de foco poco profundo, un flujo de
calor alto y volcanismo. Cuando se encuentran en
una zona continental, las masas de cada lado se
separan con una velocidad que se puede medir
directamente, como pasa en Islandia
(normalmente unos centímetros por año).
Pida a sus estudiantes que intenten visualizar qué
podría estar pasando bajo el límite de las placas.
Explíqueles, entonces, que intentaremos hacer un
modelo de algunos de los procesos que tienen
lugar ahí. Recuérdeles que el manto es
esencialmente sólido, pero que utilizaremos un
líquido viscoso para acelerar los procesos de
manera que se ajusten a una sesión de clase!
Tome un vaso de precipitados de 600 ml con
melaza que haya estado en un frigorífico durante
una hora; esto incrementa notablemente su
viscosidad, es decir, es mucho menos fluido que
a temperatura ambiente. Rompa una galleta en
dos mitades y colóquelas juntas sobre la melaza.
Ponga el vaso sobre un trípode (sin rejilla) y
caliéntelo con un mechero Bunsen (con mucho
cuidado, al principio). Pida a los alumnos que
hagan una predicción sobre qué pasará cuando la
melaza se caliente y que, a continuación,
observen detenidamente. Hay que indicarles que
se fijen tanto en la visión lateral como en la de la
galleta rota.
A medida que la melaza se calienta, se vuelve
más pálida y una “pluma” de melaza caliente
empieza a ascender hacia la superficie.
Gradualmente, la pluma se ensancha y llega a la
superficie y, entonces, casi empieza a sufrir
convección descendente en los bordes, a pesar
de que el contenedor no es suficientemente
ancho para que se vea claramente. Al mismo
tiempo, las mitades de galleta empiezan a
separarse entre sí, cose que hará pensar a
muchos alumnos en continentes separándose.
Una pluma de melaza en un vaso de precipitados de 600 ml
Continentes a la deriva!
Una alternativa es preparar la actividad tal como
se ha descrito pero, entonces, mostrar una serie
de fotos o un vídeo de la actividad.
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Ficha técnica
Título: Una “pluma del manto” en un vaso de
precipitados
Aprendizajes de los alumnos: Los alumnos
pueden:
 hacer predicciones basadas en su experiencia
previa de calentamiento de materiales;
 explicar cómo el flujo vertical de un medio
viscoso puede provocar movimientos lateral en
los objetos que flotan sobre él;
 relacionar el modelo con la realidad.
Subtítulo: Un modelo de los procesos que tienen
lugar en un límite de placas constructivo
(divergente)
Tema: Se investiga qué pasa cuando un material
viscoso (melaza) se calienta y asciende, dando
como resultado el movimiento de separación de
cuerpos que flotan sobre el (galleta partida). Esto
se puede relacionar con el ascenso de material
caliente bajo un límite de placa constructivo.
Edad de los alumnos: 12 – 18 años
Contexto: Esta actividad se puede utilizar en
lecciones tanto de ciencias como de geografía
para ilustrar los principios de la actividad que
tiene lugar en un límite constructivo (divergente)
de placas.
Tiempo necesario: 15 minutos para hacer la
actividad real o 5 minutos para observar y discutir
la secuencia de fotos.
Ampliación de la actividad:
Haga actividades de Earthlearningidea
relacionadas, por ejemplo, Magnetismo terrestre,
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un modelo del campo magnético terrestre;
Geobatallas de barquitos, ¿coinciden terremotos
y volcanes?; Colisión de continentes, un modelo
de los procesos que tienen lugar en un límite de
placas destructivo (convergente); El puzle de los
continentes, el reto de reconstruir un
supercontinente a partir de un puzle; Un valle en
30 segundos, separando rocas; Fusión parcial,
proceso sencillo, impacto global enorme.
Trasladar el modelo al mundo real es una
actividad de relación.
Material:
 un vaso de precipitados de vidrio de 600ml
 unos 900g de melaza o un jarabe similar
 mechero Bunsen a gas (o camping gas),
trípode, alfombrilla ignífuga, cerillas
 una galleta
O, alternativamente

fotos de esta actividad (véase la página 3),
transferidas a un ordenador, usando un
software como, por ejemplo, Microsoft
PowerPoint, OpenOffice Presentation o un
vídeo

cañón de proyección
Principios subyacentes:
 El manto situado bajo los márgenes
constructivos es una zona de flujo térmico alto.
 Las altas temperaturas y las bajas presiones
de los límites constructivos causan un
incremento de volumen de las rocas, fusión
parcial y producción localizada de magma.
 A medida que el material se aleja del margen
constructivo, se enfría.
 El movimiento de las placas tiene lugar a
razón de algunos centímetros por año y es
producido por:
 Celdas de convección lenta en el manto
bajo los límites constructivos;
 nuevo material de la placa que se aleja
lateralmente (denominado frecuentemente
“empuje de la dorsal”);
 la masa subducida de la placa en los
límites destructivos estirando lateralmente
de la placa (denominado frecuentemente
“estiramiento de la losa”).
Enlaces útiles:
El US Geological Survey ha publicado un libro
muy útil sobre tectónica de placas titulado “This
dynamic Earth: the story of plate tectonics” que se
puede descargar de:
http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/dynamic.html
Fuente: Publicado originalmente como “Mantle
convection moving plates: the golden syrup /
hobnob teacher demonstration” en la Joint Earth
Science Education Initiative (JESEI) que dispone
de 40 actividades más sobre Ciencias de la
Tierra, publicadas en su web: http://www.estauk.net/jesei/index.htm
Desarrollo de habilidades cognitivas:
El equipo de Earthlearningidea. El equipo de Earthlearningidea se propone presentar una idea didáctica cada semana de coste
mínimo y con recursos mínimos, útil para docentes y formadores de profesores de Ciencias de la Tierra, a nivel escolar de Geología y
Ciencias, juntamente con una “discusión en línea” sobre cada idea con la finalidad de desarrollar una red de apoyo. La propuesta de
“Earthlearningidea” tiene escasa financiación y depende mayoritariamente del esfuerzo voluntario.
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Comuníquese con el equipo de Earthlearningidea en: [email protected]
Véanse en la página 3 las fotos de la actividad
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Vistas laterales sucesivas de la pluma de melaza ascendiendo a través de la masa más fría
1. Antes de calentar
2. Se empieza a formar la pluma
3.
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6.
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8.
9.
10.
11.
El “continente” de la galleta partida se divide por encima de la pluma y las dos mitades se separan
1.
2.
3.
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