A measuring instrument is a device for measuring a physical quantity / magnitude.
While you are listening to your teacher: MAKE A 3 COLUMNS TABLE IN WHICH YOU INDICATE THE DIFFERENT INSTRUMENTS, MAGNITUDES AND UNITS IN S.I.
METER RULE (RULER)
It is used to measure the length of an object or the distance between two points, for example. It is divided into milimetre (or 0,1 centimetre).
S.I. LENGTH -> metre (m)
VERNIER CALLIPERS It is an instrument used to measure the internal o external diameters of an object.
S.I. LENGTH -> meter (m)
MEASURING TAPES They are used to measure longer distances than the previous one (around metres).
S.I. LENGTH -> metre (m)
THERMOMETER
It is a device that measures temperature. The most classic one is the mercury-in glass thermometer.
S.I. TEMPERATURE -> Kelvin (K)
(We also use Celsius degrees, ºC)
BALANCE It is used to measure the mass (amount of material) of an object.
S.I. MASS -> kilogram (kg) Instruments for measuring mass: Play close attention to: What are the names of the different balances in the video? Balance, beam balance, spring balance and electronic balance.
A beam balance is a device for measuring the weight of something by putting it into a small dish that hangs from one end of a straight bar and balancing it with weights at the other end.
CLOCKS, STOP WATCHES & CHRONOMETERS
They are useful for measuring time. In the past, a common time measuring instrument was the sundial.
S.I. TIME -> second (s)
CRONÓMETRO ANALÓGICO
CRONÓMETRO DIGITAL GRADUATED CYLINDER It is used to measure the volume of liquids.
S.I. VOLUME (derived magnitude) -> Cubic metre (m^3)
BAROMETER It is a weather instrument that measures air pressure. There are many types of it.
Las medidas de las magnitudes físicas se realizan con instrumentos de medida. Los instrumentos de medida tienen varias cualidades:
a) INTERVALO DE MEDIDA: es el conjunto de valores que un instrumento puede medir. Va desde el valor mínimo al valor máximo.
b) SENSIBILIDADde un aparato de medida es la respuesta del instrumento de medida a las variaciones de la magnitud que mide. Es decir, es la mínima medida que el aparato puede apreciar en su escala (umbral mínimo).
Ej: Si tenemos un termómetro que va de 0,5ªC en 0,5ºC y queremos medir la temperatura de un clase, no podemos decir que la temperatura de la clase sea 27,3ºC. Diríamos que es 27,0 ºC o 27,5ºC. ¿Cómo expresaríamos el resultado de la medida?
27,5 +- 0,5 ºC ,lo cual indica que existe una gran probabilidad de que la medida está entre 27 y 28 grados Celsius.
¿Cuál es el intervalo de medida (la cota inferior y la superior) y la sensibilidad del siguiente termómetro?
Intervalo: desde 35 a 42 ºC. Sensibilidad: 0,1 ºC
Medir lleva implícito cometer errores, por lo que existe incertidumbre en la medida. Se habla de dos tipos de errores:
a) Errores sistemáticos. Se cometen debido al mal calibrado del aparato de medida o a la persona que efectúa la medida.
b) Errores aleatorios o accidentales. Son debidos al azar, fortuitos e imprevisibles. Por ejemplo, un cambio en otra variable (temperatura). Se minimizan realizando muchas mediciones.
EXACTITUD Y PRECISIÓN
Precisión: se refiere a como concuerdan entre sí medidas de una misma magnitud.
Exactitud: indica lo próximas que están las medidas individuales tomadas al valor real.
ENGLISH VOCABULARY UNIT 1.1 SCIENTIFIC KNOWLEDGE SCIENTIFIC METHOD SCIENTIST PHENOMENON - PHENOMENA EXPERIMENT PSEUDOSCIENCE HYPOTHESIS - HYPOTHESES LAW THEORY - THEORIES PHYSICS CHEMISTRY PHYSICAL QUANTITY - QUANTITIES / MAGNITUDE UNIT MEASURING * FUNDAMENTAL QUANTITY: LENGTH, MASS, TIME, TEMPERATURE, CURRENT INTENSITY, LUMINOUS INTENSITY, AMOUNT OF SUBSTANCE. * DERIVED QUANTITY: SURFACE (AREA), VOLUME, DENSITY, VELOCITY, ACCELERATION, FORCE, PRESSURE, ENERGY, WORK, HEAT INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS MEASURING INSTRUMENTS SENSITIVITY MEASURING RANGE: MINIMUM VALUE - MAXIMUM VALUE METER RULE (RULER) VERNIER CALLIPER MEASURING TAPE THERMOMETER BALANCE STOP WATCHER / CHRONOMETER BAROMETER GRADUATED CYLINDER
¿Somos los humanos una plaga para el planeta? Plaga: Apariciónmasivayrepentinadeseresvivosdelamismaespeciequecausangravesdañosapoblacionesanimalesovegetales
INTRODUCCIÓN
Un ejemplo de ecosistema: La ciudad.
La ciudad es un tipo especial de ecosistema, constituido por una BIOCENOSIS (población humana más fauna y flora doméstica) y un BIOTOPO con un microclima de temperaturas algo más altas que en el área rural.
En la ciudad sólo existe producción primaria en los jardines y áreas verdes (escasamente aprovechable por la población). En las ciudades se debe importar la inmensa mayoría de los elementos de producción primaria de las zonas rurales: el alimento (materia)
Las viviendas, transporte e industrias hacen que las ciudades sean también grandes consumidoras de energía externa.
Las necesidades de recursos naturales y energéticos que hemos visto en el caso de una ciudad, la podemos extrapolar a todo el planeta Tierra.
Aparte de preocuparnos por el agotamiento de recursos, vamos a tratar los problemas globales que afectan a todo el planeta. La atmósfera y la hidrosfera no son compartimentos estancos, sino que están conectado; por tanto, todo problema local podría estar afectando a la salud del planeta global en cierta manera.
LOS RECURSOS NATURALES
El crecimiento exponencial de la población hace que ésta se duplique en períodos muy cortos de tiempo. En 1950 éramos 2.500 millones de personas, ahora somos más de 6.000 millones y en 2050 se prevén más de 10.000 millones de personas en la Tierra.
El desarrollo de la sociedad humana está basado en el consumo de grandes cantidades de energía. Esta energía, circula por los ecosistemas, permite vivir a los seres vivos y procede en última instancia del Sol.
La mayor parte de la energía que usamos procede de los recursos naturales de nuestro planeta.
La extracción de energía procedente de los recursos naturales, puede originar serios problemas cuando ésta se obtiene de recursos no renovables. Un recurso es no renovable, cuando se agota o se puede agotar sin poderse regenerar. Es recurso renovable aquel que tras ser usado puede regenerarse de forma natural o artificial.
Uno de los principales problemas con el que nos enfrentamos es al agotamiento de los recursos, particularmente los energéticos (el petróleo, el gas natural), el agua potable, los bancos de peces de la plataforma continental, etc.
Otro es la contaminación del medio ambiente, donde se ha pasado de problemas locales como la polución atmosférica de las grandes ciudades, los residuos urbanos, la contaminación de ríos, lagos y costas, la lluvia ácida, a problemas globales como el efecto invernadero artificial, la destrucción de la capa de ozono por los CFC, la lluvia ácida y la deforestación.
CONTAMINACIÓN
¿Qué es la contaminación?
Es la introducción de un agente contaminante dentro de un medio natural (medio ambiente) que da lugar a efectos no deseables causando daños en el ecosistema. Existen distintos tipos de agentes contaminantes: sustancias químicas (metano, dióxido de carbono, plaguicidas, herbicidas,...), microorganismos, tipo de energía (sonido, radiactividad, calor -contaminación acústica, radiactiva y térmica, respectivamente).
La introducción de estos agentes, consecuencia de la actividad humana pueden generar un efecto perjudicial, se habla de un impacto ambiental negativo.
Riesgo ambiental es la posibilidad de que se produzca un suceso de orden catastrófico en el medio ambiente natural o social debido a un fenómeno natural o a una acción humana. Es toda situación de peligro que implica daños en las personas u otros seres vivos, problemas para el medio ambiente o pérdidas económicas. Para evitarlos deben adoptarse medidas predictivas, preventivas y correctoras.
Impacto ambiental es el efecto que produce un fenómeno natural o una actividad humana sobre el medio ambiente, por lo general de tipo catastrófico. Es la alteración del medio ambiente por la acción antropogénica o por eventos naturales que es necesario prevenir adecuadamente.
¿Qué tipos de contaminación existe?
Según al medio a que afecte:
- Contaminación atmosférica: La entrada de algunos gases contaminantes pueden producir graves problemas como el efecto invernadero (Calentamiento global), la disminución de la capa de ozono y la lluvia ácida. Problemas bien diferenciados y que son buenos ejemplos de como un imput de contaminantes local pueden afectar de forma global.
- Contaminación hídrica (escorrentía superficiales, aguas subterráneas, ríos, mares y océanos). Por vertidos de aguas residuales urbanas o industriales, por accidentes (Ej,: manchas de petróleo: petroleros) Pueden provocar diversos problemas en el medio: acidificación, eutrofización, que afecte a la zona y fauna del lugar, así como a los acuíferos (depósitos de aguas subterráneas)
- Contaminación edáfica o de los suelos: Debida a hidrocarburos, plaguicidas, herbicidas, metales pesados, residuos urbanos (basuras), etc. Que pueden afectar a la salud pública, directamente o por contaminación de aguas para el consumo.
En función de su permanencia o asimilación los contaminantes pueden clasificarse en degradables, de degradación lenta y degradables/biodegradables.
Se puede distinguir entre contaminación primaria y secundaria.
La atmósfera es la capa gaseosa que rodea nuestro planeta y hace posible la vida en él. Lo forman gases como nitrógeno (78,09%), oxígeno (20,09%), argón (0,93%) y dióxido de carbono (0,03%).
Se trata de un sistema dinámico con continuo intercambio de componentes por procesos como: respiración, fotosíntesis, oxidaciones, depósitos de partículas, actividades humanas...
Un ejemplo de un ciclo biogeoquímico: El ciclo del nitrógeno.
El nitrógeno es un macronutriente muy importante para la vida, pueden existir problemas ambientales producidos por un exceso de algunas formas moleculares de este nutriente, es decir, favorecen la eutrofización del suelo o del agua.
ARTÍCULO: Tras leer el siguiente artículo contesta las siguientes preguntas.
Es importante destacar que la retención de este elemento en organismos vivos tanto animales como vegetales, no se realiza como N2, dada su nula reactividad en condiciones normales, sino como sus derivados orgánicos e inorgánicos.
Otro importante problema atmosférico es el SMOG fotoquímico:
La palabra smog procede de las inglesas smoke (humo) y fog (niebla). Cuando reaccionan los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles, procedentes de los gases producidos en los motores de explosión interna, se produce ozono y otros compuestos. La reacción es catalizada por la luz solar y da lugar a una nube de color anaranjado.
Afecta a la salud (a los pulmones produciendo tos, irritación de mucosas, irritación de ojos) y disminuye la capacidad de realizar la fotosíntesis de muchas plantas. Se puede reducir si se disminuye el número de coches que circulan, se potencia el transporte público y se reduce la cantidad de óxidos de nitrógeno y de compuestos orgánicos volátiles por medio de catalizadores en el tubo de escape de coches.
LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
El agua es fundamental para la vida y el desarrollo de las sociedades humanas. El 94,2 % del agua de nuestro planeta se encuentra en los océanos y sólo el 4,1% se distribuye en los continentes como aguas superficiales o subterráneas. Por otra parte, el agua dulce, es decir, el agua apta para las actividades humanas, representa el 2,1% del volumen total.
Las aguas han sido tradicionalmente el receptor natural de todo tipo de residuos. Esta contaminación se produce no sólo en aguas superficiales, ríos, torrentes, lagos, mar... sino también en aguas subterráneas. Según la Organización Mundial de la Salud, cada año mueren casi cuatro millones de personas a causa de enfermedades transmitidas por el agua.
Las principales sustancias contaminantes del agua son: la materia orgánica, los nitratos, fosfatos, detergentes, plaguicidas, petróleo y derivados, sales minerales y los metales pesados.
Es importante velar por la calidad de las aguas dado su variedad de usos:
LA CONTAMINACIÓN DEL SUELO
El suelo es una capa de espesor variable situada en la superficie de la corteza terrestre. Está formado por un agregado de fragmentos de rocas, minerales y materia orgánica. Por medio de procesos físicos y químicos, llamados meteorización, las rocas se desintegran. Estos procesos son realizados por el agua, la atmósfera y algunos seres vivos.
Se pueden diferenciar dos tipos de contaminantes que afectan al suelo:
- los depósitos de Residuos Sólidos Urbanos (basureros) depositados sobre él
- y las sustancias contaminantes, infiltradas y depositadas en su interior.
Las principales sustancias contaminantes infiltradas en el suelo son los pesticidas, los metales pesados y las sales minerales:
a) Los pesticidas (herbicidas generalmente) se acumulan en el suelo a consecuencia del uso agrícola de los mismos.
b) Los metales pesados (mercurio, plomo, aluminio) se infiltran con el lavado, por el agua de lluvia, de los depósitos de RSU o con los vertidos de las industrias o minas.
c) La concentración e incremento de sales minerales en el suelo (salinización) es consecuencia de la irrigación continua de cultivos con agua de alta salinidad.
El aumento de la producción agrícola se debe a: la utilización intensiva de fertilizantes (por el agotamiento de los suelos), la utilización de pesticidas (contaminación de los acuíferos por nitratos), el uso de maquinarias agrícolas más desarrolladas (compactación de los suelos) y la utilización de semillas modificadas genéticamente (problema de monocultivos). La agricultura intensiva comenzó su desarrollo en los años 50 y dio lugar a un aumento espectacular de alimentos y a la llamada "Revolución verde". Además de los problemas señalados entre paréntesis, las nuevas técnicas agrícolas requieren una gran cantidad de agua que puede dar lugar al agotamiento de los recursos hídricos o a su salinización.
La Hectárea o el hectómetro cuadrado es una medida de superficie equivalente
a 100 áreas o 10.000 metros cuadrados. (Recuerda: km -> hm -> dam -> m)
Una tercera parte de la superficie total de la Tierra está cubierta por bosques. Estos han sido explotados desde hace miles de años para obtención de madera, frutos, sustancias producidas por diferentes especies o para asentamientos de población humana. La pérdida de superficie arbolada se conoce como DEFORESTACIÓN.
No sólo es grave por la perdida de biodiversidad que supone en el caso de las selvas tropicales, sino por sus efectos en la disminución de lluvias, en la erosión de suelos productivos por el viento, el agua, y la consiguiente desertificación, que no se limita sólo al África subsahariana, sino que alcanza nuestro país (el sureste).
LA DESERTIZACIÓN
La corteza terrestre sufre un proceso geológico natural llamado de erosión, que modela el paisaje siendo el viento y el agua los principales responsables. Pero existen fenómenos que pueden agravar más aún este problema; sobre todo en climas áridos y sin agua, donde la vegetación que puede sujetar el sustrato es escasa.
Esta degradación del suelo (la reducción o la pérdida de su productividad económica o biológica).provoca el avance del desierto que amenaza a un tercio del planeta. Este proceso se llama de DESERTIFICACIÓN.
España es uno de los países europeos con un riesgo de desertificación muy elevado. Las zonas con mayor peligro de desertificación se encuentran en las provincias de Alicante, Murcia y Almería.
EL CALENTAMIENTO GLOBAL
De la radiación global del Sol, una parte es reflejada por la atmósfera o por la superficie terrestre. El resto se absorbe en capas superficiales del planeta, que al calentarse emiten radiación Infrarroja, radiaciones caloríficas. Estas emisiones son retenidas por la atmósfera por gases como: el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano y los óxidos de nitrógeno, entre otros.
Por ello la atmósfera se calienta. Además la tierra emite calor que también queda retenida en la atmósfera, creando un efecto invernadero natural que ha permitido la existencia de la biosfera. Pero, ¿qué ocuriría si este efecto invernadero natural se intensifica?
Nota: También se considera un gases de efecto invernadero al vapor de agua.
Se observa que la mitad del efecto invernadero es producido por el dióxido de carbono (CO2). La contribución de los demás gases es mucho menor. En los últimos siglos, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ha aumentado como consecuencia de actividades humanas (combustión de la leña y del carbón, gases expulsados por los motores de explosión, etc.). En consecuencia, se ha producido un incremento significativo del efecto invernadero y la temperatura de la Tierra ha experimentado un incremento constante. Este fenómeno se denomina calentamiento global.
El papel de la capa de ozono (O3) de la estratosfera es la de protegernos frente a la radiación ultravioleta (UV) del Sol y sin ella no hubiera sido posible la vida en la Tierra. Su destrucción (o adelgazamiento) por los clorofluorocarbonos (CFC) permite que la radiación ultravioleta penetre en una mayor proporción a través de la atmósfera terrestre y aumente notablemente la incidencia de enfermedades que pueden ser fatales, como es el caso del melanoma, un tipo muy agresivo de cáncer de piel. Además, provoca una mayor incidencia de daños oculares, disminución de defensas, aumento de infecciones, etc.
Es paradójico que estos compuestos hayan sido valorados durante muchos años para su uso industrial (aires acondicionados, refrigerantes, aerosoles,...), basándose en su elevada estabilidad en la atmósfera, pero no así en la estratosfera, donde reaccionan con el ozono.
La lluvia ácida, debida a los óxidos de azufre y nitrógeno, que pueden desplazarse grandes distancias antes de combinarse con el agua y precipitarse en forma de ácidos (sulfúrico, nítrico, etc.), haciendo que el problema creado en las zonas industriales de unos países (p.ej., en la cuenca del Ruhr alemana) sea sufrido por los vecinos países (p.ej., en Suecia, Noruega, etc.), donde se acidifican lagos y ríos, se destruyen bosques o se deterioran monumentos famosos.
La lluvia ácida se produce cuando el dióxido de nitrógeno y el de azufre presentes en la atmósfera reaccionan con el agua produciendo ácido nítrico y ácido sulfúrico. Estos ácidos caen sobre la superficie terrestre en forma de lluvia de pH cercano a 5.
El impacto de la lluvia ácida es enorme, pues cambia el pH del suelo, afectando los cultivos, acidificando ríos y lagos, dañando tanto la vida acuática, como las construcciones y esculturas, especialmente las de mármol y de piedra.
Hay muchas formas de combatir la contaminación, y legislaciones internacionales que regulan las emisiones contaminantes de los países que adhieren estas políticas. La contaminación esta generalmente ligada al desarrollo económico y social. Actualmente muchas organizaciones internacionales como la ONU ubican al desarrollo sostenible como una de las formas de proteger al medio ambiente para las actuales y futuras generaciones.
Sabías que...
... Los primeros impactos ambientales eran fenómenos de carácter local producidos, por ejemplo, por vertidos tóxicos o acumulación de residuos sólidos.
... El desarrollo humano provoca impactos ambientales a escala mundial de carácter global. Actualmente hay muchos problemas glocales, de carácter a la vez global y local.
... Los grandes problemas están estrechamente vinculados y se potencian mutuamente.
... La sostenibilidad aparece como el primer desafío para la ciencia del siglo XXI, integra los problemas glocales.
Por desarrollo sostenible se entiende un tipo de crecimiento que cubre las necesidades de la presente generación sin comprometer las de las futuras.
ARTÍCULO: Lectura del artículo: "Inicios del Desarrollo Sostenible".
VÍDEO:Un vídeo sobre cómo trata la publicidad la sostenibilidad
"La Tierra es suficiente para todos,
pero no para la voracidad de los consumidores".
Mahatma Gandhi
ACTIVIDAD:¿Cuales crees que deben ser los indicadores para evaluar el desarrollo sostenible de un país?
INDICADORES A CUANTIFICAR: Aumento del ahorro de agua. Disminución de la contaminación del agua. Disminución de la contaminación del aire. Aumento del ahorro de energía. Aumento de la producción de energías renovables. Disminución de la generación de residuos. Mejora del tratamiento de residuos. Aumento de la declaración de áreas protegidas. Disminución del número de especies amenazadas. Disminución del número de incendios forestales. Disminución del número de desempleados. Aumento de la renta de los trabajadores y trabajadoras. Descenso del nivel de pobreza. Aumento de la esperanza de vida. Aumento del nivel cultural. Mejora de la educación ambiental. OTROS: LA HUELLA ECOLÓGICA Y LA HUELLA HÍDRICA
ACTIVIDAD:¿Cuales serán los retos del futuro? Algunos de ellos: ¿Ocurrirá una nueva glaciación? ¿Qué temperaturas se alcanzarán en el planeta?¿Cuántos habitantes seremos? ¿Se descubrirán nuevas fuentes de energía? ...
¿Cuál podría ser la respuesta desde el diseño? El ecodiseño.
En 1972 en el libro "The Limits To Growth" (D.H. Meadows et al.) se plasma la preocupación de la producción industrial sobre el ecosistema. En los años 90 se discuten las normativas de los 80 y comienza a nacer el vínculo entre ambiente e industria. Comienza a ser imprescindible la evaluación de impacto ambiental de toda actividad humana que pudiera causar efectos sobre el medio ambiente. Desde el sector del diseño en general, se comienzan a prever efectos o impactos:
- Tanto en la ideación de los productos (se refiere a los procesos productivos, los productos en sí y los comportamientos que estos desencadenan);
- como en la proyección (no solo de la funcionalidad o la forma) de sostenibilidad.
Nace así el ecodiseño, un diseño concienciado y sensibilizado con la problemática medioambiental y la ecología. Éste irá más allá del diseño de la forma, tendrá en cuenta la renovación de los procesos de producción y los hábitos o comportamientos para lograr una mayor sostenibilidad ambiental. (Fuente: "Ecodiseño" - Silvia Barbero et. alter)
¿Qué se entiende por SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL?
Se entiende por sostenibilidad ambiental:
- el ahorro de energía, de materiales, con el embalaje y el transporte,
- el buscar soluciones a los problemas que surgen con la retirada de productos cuando finaliza su vida útil.
Más que nunca la creatividad apoyará al diseño, además, en la búsqueda de sistemas, tecnologías y estrategias de producción alternativas. Ahora, en el resultado deseado de las proyecciones y en todas las fases de la vida útil del producto, se valoran todos los aspectos: el uso del producto, el mercado al que va dirigido, los costes de su fabricación, su facilidad para ser reciclado...
Por tanto, la forma externa del objeto está vinculada a esta nueva concepción y se optimiza según los criterios de funcionalidad y sostenibilidad. El ecodiseño sigue el principio FORM FOLLOWS FUNCTION, es decir, las formas están al servicio de la función. Además, se tratan de idear productos ECOCOMPATIBLES.
¿Qué es un producto ECOCOMPATIBLE?
Los productos ideados en el marco del ecodiseño deben ser:
PREGUNTAS DEL TEMA: 1. ¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN? 2. SEGÚN SU ORIGEN, ¿QUÉ TIPOS DE CONTAMINACIÓN HAY? EXPLICALOS. 3. ¿QUÉ DIFERENCIA HAY ENTRE CONTAMINACIÓN ANTROPOGÉNICA Y CONTAMINACIÓN NATURAL? PON EJEMPLOS. 4. ATENDIENDO EL COMPARTIMENTO AMBIENTAL AFECTADO, ¿QUÉ TIPOS DE CONTAMINACIÓN EXISTEN? 5. EXPLICA EN QUÉ CONSISTE: A) LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA. B) LA CONTAMINACIÓN VISUAL. C) LA CONTAMINACIÓN RADIACTIVA. D) LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA. 6. ¿Cuáles son las principales actividades humanas causantes de contaminación? 7. DEFINE RESIDUOS Y PON EJEMPLOS. 8. ¿EN QUÉ CONSISTEN LAS ESTRATEGIAS DE DISMINUCIÓN DE RESIDUOS? 9. DEFINE: A) QUÍMICA AMBIENTAL B) QUÍMICA VERDE. 10. DIFERENCIA ENTRE QUÍMICA AMBIENTAL Y QUÍMICA VERDE. ..... Define HUELLA ECOLÓGICA Y HUELLA HÍDRICA. ,,,,, 11. Explica qué es el desarrollo sostenible. 12. ¿QUÉ SIGNIFICA QUE UNA MEDIDA AMBIENTAL SEA: A) SOPORTABLE B) VIABLE C) EQUITATIVA? 13. COMPLETA EL ESQUEMA DE LA PÁGINA 90
