Prototipo de balanza de agua: flotación y medición de masas

Actividad de selección múltiple: la balanza de agua funcionando responde a una de las preguntas formuladas al inicio del proyecto.

1. Construir un prototipo (a) es la fase de diseño, no lo que explica el funcionamiento.
2. Medir masa evitando desperdicio (d) es una consecuencia, no la pregunta que guía el prototipo.
3. La flotación por sí sola (b) es un fenómeno, pero no explica para qué sirve la balanza.
4. La balanza de agua mide masas al comparar cuánto se hunde un cuerpo: el agua desplazado equivale al peso del cuerpo (Arquímedes). Por eso responde a cómo aprovechar la flotación para medir cantidades exactas.

Actividad de selección múltiple: uso de la balanza (capacidad 2 kg) para cocinar arroz para 4 personas, requiriendo 1 taza ≈ 250 g de arroz.

1. Sabemos: 250 \, \text{g} de arroz desplazan 250 \, \text{ml} de agua, por lo tanto la balanza marca la masa correcta.
2. Al pesar directamente el arroz (no la taza, que varía de tamaño), la medida es consistente y exacta.
3. Como la marca de la balanza coincide con la cantidad necesaria, no habrá sobrante de comida.
4. Revisamos opciones: (a) y (c) afirman que habrá sobrante: incorrecto; (b) afirma exactitud y sobra la comida: contradicción; (d) dice que es igual que una taza cualquiera: incorrecto porque la balanza es más exacta.

Actividad de selección múltiple: ¿qué principio físico se aplicó al construir la balanza de agua?

1. A: vaso con cilindro hundiéndose en agua – muestra inmersión, pero no el principio medidor.
2. B: fluido sale por orificios con igual presión (presión hidrostática de Pascal).
3. C: desplazamiento de agua según la inmersión de un cuerpo (figuras de autoría propia) – el agua desplazado es proporcional a la masa sumergida.
4. D: vaso en U – comunicación de fluidos.
5. La balanza de agua se basa en que al sumergir un cuerpo, el agua desplazado equivale al volumen y masa del cuerpo, es decir, el principio de desplazamiento (Arquímedes), representado en C.