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Experimento 2: Construcción de una balanza con botellas de reúso

📄 ejercicios ciencias-naturales 🎓 secundaria · 2° Secundaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 102 de Colección Sk´asolil. Nuestro libro de proyectos.   Libro de Educación Secundaria Grado 2°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

Balanza lista: botella de 2 l con 125 ml de agua, botellas de 1,5 l unidas y sumergidas, plato como base. Materiales: 10 ítems. El agua no se derrama por el aire atrapado y la hermeticidad de la cinta.

📚 exercise ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 102

Colección Sk´asolil. Nuestro libro de proyectos. Libro de Educación Secundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

1
Ejercicio 1

Construir el aparato del Experimento 2 siguiendo los 4 pasos indicados en la página.

  1. Paso 1: Corten la parte superior de la botella de 2 \, \text{l} (con tijeras o cúter y regla), de modo que quede un cilindro abierto por arriba.
  2. Paso 2: De las dos botellas de 1,5 \, \text{l}, corten la parte superior de una y la parte inferior de la otra; hagan coincidir ambos cortes y únanlas con cinta impermeable, obteniendo una botella más larga formada por dos secciones.
  3. Paso 3: En la botella de 2 \, \text{l} vacíen la mitad del agua (es decir, \frac{250}{2} = 125 \, \text{ml} si se usa la de 250 \, \text{ml}) y sumerjan allí las botellas unidas. Verifiquen que el agua no se derrame al introducirlas: esto es posible porque el aire atrapado dentro de las botellas unidas impide que el agua entre, cumpliendo el principio de Arquímedes (el cuerpo sumergido desplaza un volumen de agua igual al sumergido).
  4. Paso 4: Pegen el plato o recipiente de reúso en una de las bases de las botellas unidas; este plato servirá como base sobre la cual colocarán lo que quieran pesar.
Respuesta

Balanza construida: botella de 2 \, \text{l} con agua al 50\%, botellas de 1,5 \, \text{l} unidas sumergidas en ella y plato como plataforma para los objetos.

2
Ejercicio 2

Materiales (por comunidad) que deben reunir antes de iniciar.

  1. Una botella de reúso de 2 \, \text{l}.
  2. Dos botellas de reúso de 1,5 \, \text{l}.
  3. Tijeras o cúter.
  4. Una regla.
  5. Cinta de aislar o alguna cinta impermeable.
  6. Una masa patrón; es decir, algún objeto de masa conocida.
  7. 250 \, \text{ml} de agua.
  8. Un plumón indeleble para hacer marcas en las botellas.
  9. Pegamento o silicón.
  10. Un plato o recipiente de reúso.
Respuesta

Lista completa de 10 materiales reunidos por comunidad de dos integrantes.

3
Ejercicio 3

¿Por qué el agua no se derrama al introducir las botellas unidas en la botella de 2 \, \text{l} con agua?

  1. Al sumergir las botellas unidas, el aire que contiene su interior no puede escapar fácilmente, por lo que se comprime ligeramente y ejerce una presión que impide el paso del agua hacia su interior.
  2. Además, por el principio de Arquímedes, un cuerpo sumergido desplaza un volumen de fluido igual al volumen sumergido; el agua sube alrededor de las botellas pero no entra a su interior mientras el sello sea hermético.
  3. Si el sello entre las dos botellas de 1,5 \, \text{l} (hecho con cinta) no es hermético, el agua sí entraría por la unión, por eso es clave usar cinta impermeable.

Respuesta orientativa: El aire atrapado y la hermeticidad de la unión impiden que el agua penetre en las botellas; el agua solo desplaza el volumen sumergido, cumpliendo el principio de Arquímedes.

Contenido de la página

Experimento 2

Procedimiento

Materiales (por comunidad)

  • Una botella de reúso de 2 \, \text{l}
  • 2 botellas de reúso de 1,5 \, \text{l}
  • Tijeras o cúter
  • Una regla
  • Cinta de aislar o alguna cinta impermeable
  • Una masa patrón; es decir, algún objeto de masa conocida
  • 250 \, \text{ml} de agua
  • Un plumón indeleble para hacer marcas en las botellas
  • Pegamento o silicón
  • Un plato o recipiente de reúso

Formen comunidades de dos integrantes y realicen lo siguiente:

  1. Corten la parte superior de la botella de 2 \, \text{l}.
  2. Corten la parte superior de una de las botellas de 1,5 \, \text{l} y la parte inferior de la otra. Háganlas coincidir y únanlas con la cinta.
  3. En la botella de 2 \, \text{l}, vacíen la mitad del agua y sumerjan las botellas unidas. Verifiquen que el agua no se derrame al introducir las botellas, como se observa en la imagen.
  4. Pegen su plato o recipiente en una de las bases de las botellas unidas, éste servirá como base para colocar lo que quieran pesar.

Ejemplos resueltos

Se sumergen las botellas unidas en la botella de 2 \, \text{l} con agua y el nivel sube sin que el agua entre a las botellas. ¿Por qué?

  1. El aire atrapado dentro de las botellas unidas no puede salir (unión sellada con cinta).
  2. Ese aire ejerce presión hacia adentro, oponiéndose a la entrada del agua.
  3. El agua solo desplaza el volumen que las botellas ocupan al sumergirse. Respuesta: La hermeticidad y el aire atrapado impiden que el agua penetre.

Tabla

N.° Material (por comunidad)
1 Una botella de reúso de 2 \, \text{l}
2 2 botellas de reúso de 1,5 \, \text{l}
3 Tijeras o cúter
4 Una regla
5 Cinta de aislar o alguna cinta impermeable
6 Una masa patrón (objeto de masa conocida)
7 250 \, \text{ml} de agua
8 Un plumón indeleble
9 Pegamento o silicón
10 Un plato o recipiente de reúso

Fórmulas y ecuaciones

V_{desplazado} = V_{sumergido} (principio de Arquímedes)

V_{@@MATH_0@@\text{sumergido}}

m_{@@MATH_0@@\text{patrón}} \cdot \frac{\Delta h_{\text{desconocido}}}{\Delta h_{\text{patrón}}}

Glosario (4)

Masa patrón
Objeto de masa conocida que se usa como referencia para calibrar o comparar medidas de masa.
Botella de reúso
Botella plástica que se aprovecha para experimentos en lugar de desecharla.
Cúter
Instrumento cortante con hoja retráctil usado para cortar materiales con precisión.
Hermeticidad
Condición de un cierre o unión que no permite el paso de aire ni de líquidos.

Preguntas para practicar

¿Por qué el agua no se derrama al introducir las botellas unidas?

Porque el aire queda atrapado dentro de las botellas (hermeticidad de la unión sellada con cinta) y ejerce una presión que impide el ingreso del agua; además, por el principio de Arquímedes, el líquido solo desplaza el volumen sumergido sin penetrar al interior.

¿Para qué sirve la masa patrón en este experimento?

Sirve como referencia de masa conocida para calibrar la balanza: al colocarla se marcan las divisiones con el plumón y así se pueden leer directamente las masas de los objetos desconocidos.

¿Qué le recomendarías a otro equipo si su balanza no funciona bien?

Verificar que la unión de las botellas de 1,5 l esté perfectamente sellada con cinta impermeable, que las botellas estén niveladas y centradas respecto del eje, y que el plato esté pegado de forma pareja para evitar inclinaciones.

Temas y conceptos clave

Experimento 2: procedimiento y materialesConstrucción de una balanza con botellas de reúsoMasa patrón y pesado de objetosmasa patrónbotella de reúsohermeticidadvolumen sumergidopesado de objetos
¿Te fue útil esta página?

Figuras de la página (2)

Botella de plástico transparente cortada por la parte superior, mostrando el recipiente base del experimento.
Figura 1 image
Montaje completo: botella de 2 l con agua, dentro de ella las botellas unidas de 1,5 l, y en la parte superior un plato verde que sirve de base para colocar los objetos a pesar.
Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se construye una balanza con botellas de plástico?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué el agua no entra en las botellas al sumergirlas?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Qué es una masa patrón y para qué sirve en un experimento?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Medición de volúmenes con vaso medidor
  • • Diferencia entre masa y peso
  • • Uso seguro de tijeras o cúter
Siguiente tema sugerido
Medición de masas desconocidas con la balanza construida y comparación con la masa patrón
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1028 caracteres

Experimento 2Procedimiento

Materiales (por comunidad)

Una botella de reúso de 2l 2 botellas de reuso de 1.51 Tijeras o cúter

Una regla

2Cinta de aislar o alguna cinta impermeable

Una masa patrón; es decir, algún objeto de masa conocida

250 ml de agua

7Un plumón indeleble para hacer marcas en las botellas

)Pegamento o silicón Un plato o recipiente de reúso

Formen comunidades de dos integrantes y realicen lo siguiente:

En la botella de 2l, vacien la mitad del agua y sumerjan las botellas unidas. Verifiquen que el agua no se derrame al introducir las botellas, como se observa en la imagen.

4Peguen su plato o recipiente en una de las bases de las botellas unidas, éste servirá como base para colocar lo que quieran pesar.

1. Corten la parte superior de la botella de 2 I.

2.Corten la parte superior de una de las botellas de 1.5 I y la parte inferior de la otra. Háganlas coincidir y únanlas con la cinta.

求

101

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