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Rocas Sedientas: ¡"Por Favor", un trago!

Resumen:
Esta actividad introducirá a los alumnos los conceptos de porosidad y permeabilidad, a través de un espécimen de piedra arenizca del tamaño de la mano; de manera cualitativa (si sólo se lleva a cabo la observación), y/o cuantitativa (si se lleva a cabo la actividad de laboratorio). Materials:
  • Una recipiente plástico de una libra, transparente. (Como los que se usan para guardar alimentos en el refrigerador).
  • 350 - 400 mililitros de agua
  • Un cilindro con una capacidad de 500 mililitros
  • Pedazos de roca seca (del tamaño de su mano), cada una de aproximadamente 250 gramos (rango entre 200 - 300 gramos). Estas se pueden encontrar en las tiendas locales de jardinería.
  • Balanza (de plancha) de decigramos, (o balanza digital)
  • Reloj de pared o de pulsera
  • Papel absorbente
Fuente:
David F. Mastie, maestro retirado, de Ciencias Terrestres de la Escuela de Eduación Secundaria Pioneer, en Ann Arbor, Michigan.
Grade level:
4 - 10
Duración:
15 - 20 minutos, más 5 minutos adicionales para discusión
Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los alumnos aprenderán que la porosidad de una roca sedimentaria, al igual que la piedra arenizca, es la medida de sus espacios vacíos(espacios porosos).
  • Los alumnos aprenderán que la permeabilidad de una roca sedimentaria, como la piedra arenizca, es la medida de las interconecciones de los espacios porosos.
Formato de la Lección:
Observación Experimental, Actividad de Interacción

Pautas Nacionales Observadas:

INSTRUCCIONES:

  1. [Si la actividad es llevada a cabo de manera cualitativa, lleve a cabo los puntos 2-5 que le damos a continuación; si lleva a cabo la actividad cuantitativa, lleve a cabo todas las actividades como un ejercicio de laboratorio.]
  2. Con un día de antelación, seque todos los especímenes de piedra arenizca, horneandolos a 300 grados, por una hora, para eliminar al agua residual. Enfríe antes de usar.
  3. Coloque 350 mililitros de agua dentro del envase plástico transparente de una libra. Registre la cantidad exacta en mililitros.
  4. Coloque una muestra de piedra seca sobre la balanza. Registre la lectura en gramos.
  5. Coloque las muestras de piedra arenizca dentro del envase lleno de agua, y deje reposar por un mínimo de 7 minutos. Dibuje y etiquete lo que observa.
  6. Al final de los 7 minutos, remueva la roca del agua, y séquela lo más que pueda. (Remueva todo exceso de agua).
  7. Usando el cilindro graduado, mida la cantidad de agua que se perdió en el envase. Documente, en mililitros, la cantidad de agua perdida.
  8. Utilice la balanza para re-medir la masa de la roca, y registre su información en gramos.
  9. Calcule el porcentaje obtenido a causa de la absorción de agua, restando el peso seco de su muestra del peso húmedo. (Divida este número por el peso seco, y multiplíquelo por 100 porciento).
  10. Registre sus resultados (en porcentajes obtenido) en el pizarrón, o en el proyector de pared, conjuntamente con los resultados de cada grupo.
  11. Compare los resultados de cada grupo. Discuta las variables y los resultados. Extienda a otros fenómenos (esponjas, etc.). Clarifique los términos de porosidad y permeabilidad.

EVALUACIONES:

Pídale a sus alumnos que predigan el porcentaje de adquisición en una variedad de muestras de otros tamaños, y bajo diferentes condiciones (variables).

INFORMACIÓN DE FONDO:

La mayoría de las piedras arenizcas están compuestas, en gran parte, de fragmentos resistentes de cuarzo. El tamaño del fragmento varía de 1/16 a 2 mm. La mayoría de los granos son redondeados y se agrupan por tamaños en sus respectivos medio ambientes. Si están muy unidos, el espacio de los poros podría ser de sólo 25%; si están separados podría ser de hasta 50%. El proceso de selección y de cementación, afectará definitivamente al espacio de los poros y, por tanto, a la cantidad de agua absorbida.

Se estima que menos de un 1% de agua en la Tierra es agua subterránea. Aún cuando esto parece poco, es 70 veces más que el volúmen de toda el agua contenida en los lagos de agua dulce y riachuelos. Esta actividad se enfoca en esta parte del ciclo del agua. Diferentes ramificaciones del ciclo de agua operan en escalas de tiempo muy diversas. El agua subterránea se mantiene en la roca desde un año, hasta 10 000 años. Fluídos como el agua, se mueven facilmente como la piedra arenizca a través de las rocas. Este cuerpo de roca permeable llena de agua se llama un acuífero. La muestra de roca que ha usado sirve como modelo para este sistema.

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OTRAS FUENTES:

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Noticias

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