**Etapa 2: ¡Ese es el problema!** Elegir una de las dos situaciones problemáticas (o proponer una propia) y plantear cómo resolverla. Situación 1: no conocemos los principales equipos de separación. Situación 2: no sabemos cómo construir desarrollos planos de figuras 3D.

Situación 1: estudiar equipos; Situación 2: dominar los desarrollos planos

Libro de Nuestro Libro de Proyectos Tomo I 3

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Proyecto Académico 8: Dividir lo uniforme (etapas 1 y 2)

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Etapa 1: prototipo 3D de un equipo de separación con cilindros, pirámides y conos. Etapa 2: Situación 1 (no conozco los equipos) o Situación 2 (no sé hacer desarrollos planos); se elige una y se propone la solución.

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Solución — Página 146

Colección Nanahuatzin. Nuestro libro de Proyectos. Tomo I. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

Proyecto Académico 8: Dividir lo uniforme

Contexto: Separar impurezas o componentes indeseables de una mezcla es una necesidad cotidiana. Para lograrlo, la humanidad ha diseñado equipos y procedimientos basados en propiedades físicas de la materia: punto de ebullición, densidad, tamaño de partícula, solubilidad y estado de agregación.

Etapa 1: ¿Qué haremos?

Crear un prototipo 3D de un equipo de separación de mezclas, empleando figuras tridimensionales (cilindros, pirámides y conos), con el fin de reconocer las propiedades físicas de los componentes de una mezcla.

Elegir un equipo de separación (por ejemplo, un equipo de decantación, filtración o destilación).
Descomponerlo en figuras 3D: cilindros (tubos, matraces), conos (embudos), pirámides o prismas (soportes, bases).
Armar el prototipo y explicar qué propiedad física aprovecha cada parte del equipo.

Respuesta: Prototipo 3D de un equipo de separación de mezclas construido con cilindros, pirámides y conos, que permite identificar las propiedades físicas de los componentes.

Etapa 2: ¡Ese es el problema!

Se presentan dos situaciones problemáticas que pueden aparecer al elaborar el proyecto, porque la construcción de un prototipo puede ser sencilla o compleja, según el alcance deseado y la propiedad física involucrada. Hay que elegir una (o proponer otra propia, en comunidad).

Situación 1

Se entienden las propiedades físicas que permiten separar una mezcla, pero no se conocen los principales equipos de separación, por lo que no se pueden elaborar prototipos 3D de dichos equipos.

Respuesta orientativa: Para resolverla, investigar los equipos de separación (embudo de Büchner, matraz destilador, columna de destilación, tamices) y sus principios: decantación (diferente densidad), filtración (tamaño de partícula), destilación (diferente punto de ebullición), evaporación (solubilidad). Con esa información se diseña y construye el prototipo 3D.

Situación 2

Se conocen técnicas de separación (decantación, destilación, filtración) y equipos, pero no se sabe cómo construir desarrollos planos de figuras 3D para armar el prototipo.

Respuesta orientativa: Aprender a obtener el desarrollo plano de cada figura: del cilindro sale un rectángulo (base $2\pi r$ de ancho y altura $h$ ) más dos círculos; del cono sale un sector circular; de la pirámide, un polígono base con triángulos laterales. Con esos patrones se corta y arma el prototipo.

Respuesta: Situación 1 → falta conocer los equipos; Situación 2 → falta dominar los desarrollos planos de las figuras 3D.

Contenido de la página

PROYECTO ACADÉMICO 8 — Dividir lo uniforme

En diversas situaciones cotidianas es necesario separar las impurezas o componentes indeseables de una mezcla; para ello, la humanidad, a lo largo de la historia, ha diseñado equipos y procedimientos para lograrlo, basándose en las propiedades físicas de la materia, tales como el punto de ebullición, la densidad, el tamaño de una partícula, la solubilidad o el estado de agregación.

Etapa 1. ¿Qué haremos?

Crear un prototipo 3D de equipo de separación de mezclas con figuras tridimensionales (cilindros, pirámides y conos) para reconocer las propiedades físicas de los componentes involucrados en una mezcla.

Etapa 2. ¡Ese es el problema!

A continuación, se exponen dos situaciones problemáticas que pueden presentárseles durante la elaboración de su proyecto, ya que la construcción de un prototipo puede ser muy sencilla o muy compleja, todo en función del alcance que deseen lograr y de la propiedad física involucrada. Elijan una de ellas y, de ser necesario, en comunidad, propongan su propia situación problemática.

Pensamiento crítico: la transferencia de conocimientos se logra al comparar elementos, lo que exige un esfuerzo de análisis e interpretación de resultados.

Situación 1	Situación 2
Entendemos las propiedades físicas por las cuales se puede realizar la separación de una mezcla, pero no conocemos los principales equipos de separación utilizados, por lo que no podemos elaborar prototipos 3D de dichos equipos.	Conocemos algunas técnicas de separación de mezclas, como la decantación, la destilación o la filtración, así como equipos de separación, pero no sabemos cómo construir desarrollos planos de diferentes figuras tridimensionales para construir un prototipo 3D.

Imagen: dos estudiantes con bata y guantes manipulan equipos sobre una mesa de laboratorio mientras realizan su prototipo/proyecto.

Ejemplos resueltos

Elegir un equipo de separación y descomponerlo en figuras 3D para el prototipo.

Equipo de filtración: el embudo es un cono, el matraz es un cilindro, la base del soporte es una pirámide. Cada parte se asocia con una propiedad: el poro del filtro con el tamaño de partícula.

Tabla

Situación 1	Situación 2
Se entienden las propiedades físicas, pero no se conocen los equipos de separación, por lo que no pueden elaborarse prototipos 3D.	Se conocen técnicas (decantación, destilación, filtración) y equipos, pero no se sabe cómo construir desarrollos planos de figuras 3D.

Fórmulas y ecuaciones

Desarrollo del cilindro: rectángulo de base $2\pi r$ y altura $h$ más dos círculos de radio $r$

$2\pi$ r

Glosario (7)

Mezcla: Combinación de dos o más sustancias que conservan sus propiedades y pueden separarse por métodos físicos.
Prototipo: Modelo o maqueta preliminar de un objeto o equipo que permite probar su diseño antes de construirlo definitivamente.
Decantación: Separación de una mezcla de líquidos o de sólido y líquido aprovechando la diferencia de densidad, vertiendo el líquido superior.
Filtración: Separación de un sólido insoluble de un líquido haciéndolos pasar por un filtro que retiene las partículas sólidas.
Destilación: Separación de componentes de una mezcla líquida aprovechando sus distintos puntos de ebullición.
Desarrollo plano: Figura bidimensional que, al doblarse y unirse, forma una figura tridimensional.
Estado de agregación: Forma en que se presenta la materia: sólido, líquido o gaseoso.

Preguntas para practicar

¿Por qué es necesario separar componentes de una mezcla en la vida cotidiana?

Porque muchos productos y materiales requieren componentes puros o libres de impurezas para ser útiles o seguros, por ejemplo potabilizar agua, obtener alimentos puros o separar metales en el reciclaje.

Pensamiento crítico: ¿por qué la transferencia de conocimientos se logra al comparar elementos?

Comparar obliga a analizar semejanzas y diferencias, lo que obliga a interpretar los resultados y a reorganizar lo aprendido en nuevos contextos, logrando un aprendizaje más profundo.

¿Qué propiedad física se aprovecha en la decantación y cuál en la destilación?

La decantación aprovecha la diferencia de densidad (y el estado de agregación) entre los componentes; la destilación aprovecha la diferencia en los puntos de ebullición.

Temas y conceptos clave

Separación de mezclasPrototipos 3DPropiedades físicas de la materiaResolución de problemasmezclapropiedades físicaspunto de ebullicióndensidadsolubilidadestado de agregaciónprototipo 3Dfiguras tridimensionalesdecantacióndestilaciónfiltración

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Preguntas que la gente también hace

¿Qué propiedades físicas de la materia permiten separar una mezcla?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se construye un prototipo 3D de un equipo de separación de mezclas?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué diferencias hay entre las dos situaciones problemáticas del proyecto?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Propiedades físicas de la materia (densidad, punto de ebullición, solubilidad)
• Técnicas básicas de separación: decantación, filtración, destilación
• Figuras geométricas 3D: cilindro, cono y pirámide

Siguiente tema sugerido

Etapa 3 del Proyecto Académico 8: diseño y construcción del prototipo 3D del equipo de separación de mezclas

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PROYECTO ACADÉMICO 8Dividir lo uniforme

En diversas situaciones cotidianas es necesario separar las impurezas o componentes indeseables de una mezcla;para ello, la humanidad, a lo largo de la historia, ha disenado equipos y procedimientos para lograrlo,basándose en las propiedades fisicas de la materia, tales como el punto de ebullición, la densidad, el tamano de una partícula, la solubilidad o el estado de agregación.

Etapa 1.

iQué haremos?

Crear un prototipo 3D de equipo de separación de mezclas con figuras tridimensionales (cilindros,pirámides y conos) para reconocer las propiedades fisicas de los componentes involucrados en una mezcla.

Etapa 2.

jEse es el problema!

A continuación, se exponen dos situaciones problemáticas que pueden presentárseles durante la elaboración de su proyecto, ya que la construcción de un prototipo puede ser muy sencilla o muy compleja, todo en función del alcance que deseen lograr y de la propiedad fisica involucrada. Elijan una de ellas y, de ser necesario, en comunidad, propongan su propia situación problemática.

Pensamiento critico:la transferencia de conocimientos se logra al comparar elementos, lo que exige un esfuerzo de análisis e interpretación de resultados.I

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Situación 1	situación 2
Entendemos las propiedades fisicas por las cuales se puede realizar la separación de una mezcla, pero no conocemos los principales equipos de separación utilizados, por lo que no podemos elaborar prototipos 3D de dichos equipos.	Conocemos algunas técnicas de separación de mezclas, como la decantación, la destilación o la filtración, así como equipos de separación, pero no sabemos cómo construir desarrollos planos de diferentes figuras tridimensionales para construir un prototipo 3D.

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