AGRADECIMIENTO

AGRADECIMIENTO
En primer lugar a Dios por haberme guiado por el camino de la felicidad hasta
ahora; en segundo lugar a cada uno de los que son parte de mi familia a mi
PADRE Jimmy Reyes Rizzo, mi MADRE Angelita Maridueña, mi segunda madre
MI ABUELA Haydee Rizzo Lambert. a mis hermanos; por siempre haberme dado
su fuerza y apoyo incondicional que me han ayudado y llevado hasta donde estoy
ahora. Por último a mis compañeros de aula porque en esta armonía grupal lo
hemos logrado y a mi maestro quién nos ayuda en todo momento que
necesitemos de su colaboración.
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DEDICATORIA
La concepción de este proyecto está dedicada a mis padres, pilares fundamentales
en mi vida. Sin ellos, jamás hubiese podido conseguir lo que hasta ahora. Su
tenacidad y lucha insaciable han hecho de ellos el gran ejemplo a seguir y
destacar, no solo para mí, sino para mis hermanos y familia en general. También
dedico este proyecto a mis compañeros. A ellos este proyecto, que sin ellos, no
hubiese podido ser.
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1. INTRODUCCIÓN
Los primeros experimentos cuantitativos que demostraron la ley de la
conservación de la materia se atribuyen al famoso científico francés Jaseph
Antoine Laurent Lavoisier (1743- 1794). Sus más célebres experimentos fueron en
la esfera de la combustión. En sus tiempos se explicaba la combustión con base
en la teoría del flogisto, según la cual todas las sustancias inflamables contenían
una sustancia llamada flogísto, la cual se desprendía durante el proceso de la
combustión. Sin embargo, cuando Lavoisier usó sus delicadas balanzas encontró
que la sustancia poseía una masa mayor después de dicho proceso, lo cual
refutaba
la
teoría
del
flogisto.
De acuerdo con sus resultados experimentales, Lavoisier estableció varias
conclusiones. En primer lugar, reconoció claramente la falsedad de la teoría del
flogisto sobre la combustión y declaró que ésta es la unión del oxígeno con la
sustancia que arde. En segundo lugar, demostró claramente su teoría de la
indestructibilidad o conservación de la materia, la cual expresa que la sustancia
puede combinarse o alterarse en las reacciones, pero no puede desvanecerse en
la nada ni crearse de la nada. Esta teoría se convirtió en la base de
las ecuaciones y fórmulas de la química moderna.
La ley de conservación de la masa afirma que las sustancias que participan de
reacciones químicas no ganan ni pierden masa detectable. Sin embargo, el estado
de la sustancia puede variar. Por ejemplo, según esta ley, un cubo de hielo tendrá
la misma masa del agua que lo compone a medida que se derrite. Realiza este
experimento para comprobar la ley con tus compañeros y demostrarle a tu
profesor que comprendes la teoría detrás de la ley.
Es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Postula que la
cantidad de materia antes y después de una transformación es siempre la misma.
Es decir: la materia no se crea ni se destruye, se transforma. La materia, en
ciencia, es el término general que se aplica a todo lo que ocupa espacio y posee
los atributos de gravedad e inercia.
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También llamada La ley de conservación de la masa o Ley de LomonósovLavoisier en honor a sus creadores. Fue elaborada independientemente por Mijaíl
Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Esta ley es fundamental
para una adecuada comprensión de la química. Está detrás de la descripción
habitual de las reacciones químicas mediante la ecuación química, y de los
métodos gravimétricos de la química analítica.
Una salvedad que hay que tener en cuenta es la existencia de las reacciones
nucleares, en las que la masa sí se modifica de forma sutil. En estos casos en la
suma de masas hay que tener en cuenta la equivalencia entre masa y energía.
En la naturaleza hay muchos movimientos que se repiten a intervalos iguales
de tiempo, estos son llamados movimientos periódicos. En Física se ha idealizado
un tipo de movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema no
existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de
energía y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle
energía exterior a este. Este movimiento se llama MOVIMIENTO ARMÖNICO
SIMPLE (MAS)
El movimiento Armónico Simple, un movimiento que se explica en el movimiento
armónico de una partícula tiene como aplicaciones a los péndulos, es así que
podemos estudiar el movimiento de este tipo de sistemas tan especiales, además
de estudiar las expresiones de la Energía dentro del Movimiento Armónico Simple.
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2. Objetivos
2.1. Objetivos General:
Consolidar los conocimientos adquiridos durante el semestre mediante
la investigación de los temas asignados.
2.2. Objetivos específicos
Aplicar los conocimientos sobre la ley de la conservación de la materia
y movimiento armónico simple, conociendo su origen y sus
fundamentos con el fin de fortalecer nuestro aprendizaje.
3. Marco Teórico
Lavoisier nació en París el 26 de agosto de 1743. De familia acomodada, se
dedicó simultáneamente al cultivo de la política y de la ciencia. Miembro de la
Ferme générale, principal organismo de recaudación de impuestos, accedió
posteriormente al cargo de inspector general de fabricación de pólvora.
Las
primeras investigaciones científicas
de
Lavoisier
se
centraron
en
la
determinación de las variaciones de peso sufridas por los cuerpos al ser
quemados. Comprobó asimismo que esta diferencia se debía a un gas, del mismo
aspecto del aire atmosférico, al que bautizó con el nombre de oxígeno. En 1777
fue capaz de descomponer aire en oxígeno y nitrógeno y volver a formarlo
nuevamente a partir de estos elementos, con lo que su aseveración se demostró.
Como apoyo a su trabajo experimental, definió la materia como un ente
susceptible
de
ser pesado, concepto que
desarrolló
paralelamente
a
un
perfeccionamiento de la balanza. Enunció asimismo la ley de conservación de la
masa en las reacciones, fundamental en la historia de la química, e identificó la
noción de elemento como aquella sustancia que no podía descomponerse por la
acción de procesos químicos. Realizó las primeras medidas calorimétricas y
estudió, junto a Pierre-Simon Laplace, la respiración animal como un resultado de
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fenómenos de combustión interna de los tejidos bajo la acción del oxígeno.
En su obra Traité élémentaire de chimie (1789; Tratado elemental de química),
propuso la utilización de una nomenclatura química sistemática y racional y acabó
con las teorías flogicistas de la combustión metálica (el flogisto era un hipotético
principio inflamable contenido en todas las sustancias combustibles) que
consideraban la cal, y no el metal, como sustancia básica de la misma.
Lavoisier ocupó el cargo de diputado suplente en los Estados Generales de 1789,
tras la revolución francesa, y, sucesivamente, fue nombrado miembro de la
comisión de pesas y medidas y secretario del tesoro. En esta época escribió un
tratado
sobre
economía y distribución de
la
riqueza.
En 1793, la Convención Nacional, gobierno de la revolución, decretó la detención
de los recaudadores generales, entre los que se encontraba Lavoisier. Condenado
a muerte, fue guillotinado en París el 8 de mayo de 1794.
“Ley de la conservación de la materia”
La cantidad de materia se mide por su peso; como el peso permanece constante
durante cualquier reacción química, la materia también permanece constante.
Ley de Lavosier o de conservación de la masa (publicada en 1789)
En un sistema aislado la masa se mantiene constante, lo que implica que la masa
total de reactivos es igual a la masa total de las sustancias que se obtienen tras la
reacción.
La conservación de la masa:
Un cambio ya sea físico o químico no provoca la creación de destrucción de
materia si no únicamente un reordenamiento de las partículas constituyentes
Ley de las proporciones definidas:
Cuando varios elementos se combinan para formar un compuesto la relación entre
las masas de cada uno de ellos es siempre constante.
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Ley las proporciones múltiples:
Cuando al unirse dos elementos pueden formar más de un compuesto, las
cantidades de un elemento que se unen con una cantidad fija de otro elemento,
para formar en cada caso un compuesto diferente, está en una relación de número
sencillo.
Ley de los equivalentes:
Los pesos de diferentes sustancias que se combinan con un mismo peso de otra
dan la relación en que ellos se combinan entre sí multiplicada por un número
sencillo. Lo anterior conduce a fijar a cada elemento un número que representa su
peso de combinación relativo a los demás, pudiendo tener algunos elementos más
de un peso equivalentes (por ejemplo el azufre)
Teoría atómica de Dalton:
Las anteriores leyes de las combinaciones químicas, totalmente experimentales y
sin conexión entre sí, fueron reunidas y explicadas por Dalton. Dalton supuso que
la materia era discontinua y que estaba formada por partículas indivisibles
llamadas átomos.
EL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Definición: es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora
elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.
Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente
por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento
armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo
vibrante
son
directamente
proporcionales
a
las
fuerzas
causantes
de
este
desplazamiento.
Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un
punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia.
Cuando
un
punto (P) recorre
una
circunferencia
con velocidad uniforme,
su
proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de esta, realiza un tipo de movimiento
armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de
la circunferencia, se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la
circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto
proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.
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Para representar gráficamente (en una función) el movimiento armónico simple de un
punto, se toman como abscisas los tiempos medidos como fracciones del período (T/12,
T/6, T/4...) que es el tiempo que este punto tarda en dar una vuelta completa a la
circunferencia; y como a ordenadas las sucesivas prolongaciones del mismo. La
resultante es una sinusoide, ya que la variación del tiempo t, se traduce como una
variación del sin x, donde x es el ángulo que forma el radio con el semi-eje positivo de
abscisas (x es proporcional al tiempo).
Elementos:
1. Oscilación o vibración: es el movimiento realizado desde cualquier posición hasta
regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.
2. Elongación: es el desplazamiento de la partícula que oscila desde la posición
de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado.
3. Amplitud: es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la
posición de equilibrio.
4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se
designa con la letra "t".
5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo.
6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la
partícula oscilante.
Relación entre el M.A.S. y el Movimiento Circular Uniforme
El M.A.S. de un cuerpo real se puede considerar como el movimiento de la "proyección"
(sombra que proyecta) de un cuerpo auxiliar que describiese un movimiento circular
uniforme (M.C.U.) de radio igual a la amplitud A y velocidad angular ω, sobre el dímetro
vertical de la circunferencia que recorre.
En lo siguiente podrás visualizar dicha relación.
Vamos a establecer una relación entre un movimiento vibratorio armónico simple y el
movimiento circular uniforme. Esto nos va a permitir dos cosas:
- Hallar la ecuación del MAS sin tener que recurrir a cálculos matemáticos complejos.
- Conocer de donde vienen algunos de los conceptos que usamos en el MAS, como
frecuencia angular o el desfase.
Observando el applet que viene a continuación. Tememos inicialmente el resorte azul,
que oscila verticalmente. En la circunferencia tienes un punto negro que gira con
movimiento circular uniforme, ocupando en cada instante una posición en la
circunferencia. Traza mentalmente la proyección de esa posición sobre el diámetro
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vertical de la circunferencia. En cada momento, la masa que cuelga del resorte ocupa una
posición determinada.
Observa que la posición de la masa del resorte coincide
exactamente con la proyección de la posición del objeto sobre el diámetro, que verás en
forma de línea azul en el diámetro vertical.
Es decir, como resumen, cuando un objeto gira con movimiento circular uniforme en una
trayectoria circular, el movimiento de la proyección del objeto sobre el diámetro es un
movimiento armónico simple.
Lo mismo podríamos decir del resorte amarillo y la proyección sobre el diámetro
horizontal, que verás como un trazo amarillo sobre dicho diámetro.
Los vectores azul y amarillo, que varían en el applet, corresponden al valor de la
velocidad del resorte, azul para diámetro vertical y amarillo para el horizontal. Observa su
variación y comprobarás que la velocidad es máxima en el centro de equilibrio del resorte
y mínima en los extremos, en los puntos de mínima y máxima elongación. Observa
también como el vector rojo de la gráfica de la derecha, la velocidad del MAS, coincide
con el vector azul, la velocidad de la proyección sobre el diámetro vertical, lo que supone
una prueba más de lo que hemos afirmado anteriormente.
Ecuaciones del Movimiento Armónico Simple
Fórmulas:
x = A . cos . w . t
x = elongación
r = A = radio
t = tiempo
w = velocidad angular
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Vx = - V . sen Ø
V=w.r
h=w.t
w . t = V = Vector representativo de la velocidad lineal.
Vx = proyección de "Y" sobre el eje "X"
h = ángulo
Vx = -2
. F . A . sen (2
.)
Vx = + w " A2 - x2
Ax = - w2 . A . cos. w . t
Ax = - Ac . cos Ø
Ac = proyección de aceleración sobre el eje horizontal
Ac = w2 . x
Ac = aceleración centrípeta
t=2
" mk
T = periodo
4. Experimentación:
4.1.
4.2.
Materiales:

Una botella con agua 20ml

Un globo

Sal

Balanza
Desarrollo:
Procedemos a colocar la sal en el globo, continuo de esto ponemos el globo en el pico
de la botella sin que se caiga la sustancia antes colocada en el globo y luego de eso
colocamos la botella de agua en la balanza medimos su peso, dejamos que la
sustancia del globo se vierta en el agua y pesamos nuevamente.
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4.3.
Graficos
Materiales que se utilizaran para la realización del
proyecto.
Balanza con el peso de
las sustancias.
Balanza con la botella
Sustancias
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4.4.
Resultados
Como pudimos observar la balanza no presento ningún cambio en su peso
luego de agregarle la sustancia que se encontraba en el globo.
4.5.
Conclusiones
Con esta comprobación podemos confirmar la ley de la conservación de la
materia y su cambio.
4.6.
Recomendaciones
Recomendamos manejar cuidadosamente la sustancias para que no se pierda
las cantidades administradas.
5. Webgrafia:
Bibliografía
http://www.fisicanet.com.ar/quimica/gravimetria/ap01_gravimetria.php
http://www.aula365.com/post/conservacion-materia/
https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20081025082009AAjN8xy
http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/MAS/mas.html
http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/mas.htm
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