LA BRÚJULA

                   LA BRÚJULA

Brújula magnética moderna.

La brújula o compás magnético es un instrumento que sirve de orientación y que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnetizadas. Por medio de una aguja imantada señala el Norte magnético, que es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográfico. Utiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La aguja imantada indica la dirección del campo magnético terrestre, apuntando hacia los polos norte y sur. Únicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre.

Téngase en cuenta que a mediados del siglo XX la brújula magnética comenzó a ser sustituida -principalmente en aeronaves- por la brújula giroscópica y que actualmente los giróscopos de tales brújulas están calibrados por haces de láser.

En la actualidad la brújula está siendo reemplazada por sistemas de navegación más avanzados y completos, que brindan más información y precisión; sin embargo, aún es muy popular en actividades que requieren alta movilidad o que impiden, debido a su naturaleza, el acceso a energía eléctrica, de la cual dependen los demás sistemas.                                                                                                                                                                                            

                   

          HISTORIA DE LA BRÚJULA

Se cree que fue inventada en China, aproximadamente en el siglo IX, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño e incrementar su practicidad, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una "rosa de los vientos" que sirve de guía para calcular direcciones. Actualmente las brújulas han recibido pequeñas mejoras que, si bien no cambian su sistema de funcionamiento, hacen más sencillas las mediciones a realizar. Entre estas mejoras se encuentran sistemas de iluminación para toma de datos en entornos oscuros, y sistemas ópticos para mediciones en las que las referencias son objetos situados en la lejanía.

                                             

                        

MAPAS TOPOGRÁFICOS

Mapa topográfico de Armenia

MAPAS TOPOGRÁFICOS

Un mapa topográfico es una representación, generalmente parcial, del relieve de la superficie terrestre a una escala definida. A diferencia de los planos topográficos, los mapas topográficos representan amplias áreas del territorio: una zona provincial, una región, un país, o el Mundo. En ellos se incluyen curvas de nivel, que permiten reflejar la forma de la superficie de la Tierra.

La utilización de colores en los diversos niveles con otros símbolos y trazos auxiliares, permiten reconocer montañas, valles, ríos, altozanos y otras características del terreno; también se incluye información sobre construcciones humanas, tales como: poblaciones, carreteras, puentes, presas, líneas eléctricas, distintas plantaciones, etc.

En los planos topográficos se debe indicar la escala, la dirección del Norte geográfico y magnético, referencias GPS, símbolos, relación con otros planos, el organismo autor y el año de su elaboración.

Un plano es la representación gráfica de una zona determinada. Los planos utilizados para saber orientarse en las actividades de aire libre, suelen ser a escala 1:25.000 o 1:50.000, denominados Planos Topográficos. Todos ellos cuentan con unas “leyendas” que identifican cada elemento que hay en el terreno, tales como ríos, carreteras, puentes, cotas de altura, árboles, edificios, ruinas, etc. Estos planos suelen estar divididos en cuadrículas, las cuales equivalen aproximadamente a un Km. sobre el terreno, de tal manera que por un lado facilitan la medición de las distancias, así como la orientación de los mismos.

Para orientar un plano, se pone éste de forma horizontal sobre una superficie lisa y firme, colocando la brújula sobre el mismo, en paralelo con una de las líneas verticales (meridiano) de las cuadrículas, estando el limbo móvil a 0º, y haciendo coincidir de esta forma la aguja inmantada con la flecha de orientación y la de dirección. Para ello, será necesario mover el plano junto con la brújula hasta hacerlos coincidir. Una vez todo ello en paralelo con el meridiano del plano, ya podemos tomar la ruta correcta que hemos de seguir. A continuación, podemos conocer los signos más importantes que se pueden ver en un plano. La explicación de estos signos, viene en los planos, denominándose “leyenda”.

MINERALES Y ROCAS

Estudio básico de minerales y rocas

1. Formación y observación de macrocristales de sal

2. Identificación de  minerales

3. Identificación y descripción de rocas

4. Uso de minerales y de rocas

1. Formación y observación de macrocristales de sal

La formación y crecimiento de cristales se puede reproducir en el laboratorio con algunos productos, simulando procesos que ocurren en la naturaleza: sublimación, evaporación, precipitación, reacciones químicas…, tanto a nivel macroscópico como microscópico.

Materiales: agua, sal, vaso de precipitados, vidrio de reloj, lupa binocular o microscopio, porta y cubre objetos, sulfato de cobre (II) o cloruro sódico (sal de cocina).

Procedimientos:

1. Realiza una disolución saturada de sulfato de cobre en 100 ml de agua. (La solubilidad de sulfato de cobre en agua a 20 ºC es de 20,3 g/100ml.
2. Calienta la mezcla a fuego lento hasta la evaporación de, aproximadamente, un cuarto del volumen de disolución.
3. Puedes introducir en la disolución polvo de tiza o un hilo.
4. Deja enfriar la mezcla.
5. Filtra la disolución resultante, y observa a simple vista el residuo que queda.
6. Coloca en un vidrio de reloj el resultado de la filtración y obsérvalo con la lupa binocular.

Cuestiones:

a)   Dibuja y describe los cristales observados.

b)   Explica el motivo por el que se ha evaporado inicialmente un cuarto de la disolución.

c)   ¿Qué función tiene el hilo o el polvo de tiza introducido en la disolución?

d)   ¿Por qué se dice que la bauxita es un mineral amorfo? Explícalo.

e)   Explica qué quiere decir que la solubilidad del sulfato de cobre a 20 ºC es de 20,3 g/100ml.

f)    Realiza la formación de otros tipos de cristales (ver experimentos).

Aplicaciones:

1.            Busca información y describe la formación de minerales por precipitación química. Incluye ejemplos de minerales.

2.            Busca información y describe los tipos de minerales formados a partir de magma, tanto silicatos como metálicos.

3.            ¿Por qué características son muy apreciadas las piedras preciosas o gemas? Descríbelas asociadas a un ejemplo.

4.            Busca información sobre las minas de sal de Cardona  y escribe un breve informe sobre su formación y sobre su utilidad.

5.            Busca información y escribe un pequeño informe sobre la formación de cristales en el cuerpo humano; por ejemplo: agujetas, cálculos renales, orina…

2. Identificación de  minerales

Para identificar un mineral hay que estudiar sus propiedades características. Una vez conocidas, podemos saber de que mineral se trata usando guías o claves dicotómicas.

La siguiente actividad sirve para relacionar minerales con alguna de sus propiedades características.

Materiales: diferentes minerales, ácido clorhídrico diluido, clavo de acero, baldosa de cerámica, probeta, balanza, agua.

Procedimientos:

·         Sobre las mesas tienes siete tarjetas y tres minerales sobre cada una de ellas.

·         En cada tarjeta se te pide que identifiques una misma propiedad (marcada en rojo) en cada uno de los tres minerales.

·         Una vez identificada la propiedad de los tres minerales, anota a qué mineral corresponde cada muestra.

·         Cuando acabes, busca otra tarjeta para identificar la propiedad requerida, y así sucesivamente hasta recorrer las siete tarjetas.

                                                                                                          

Identifica a qué mineral corresponde cada una de las muestras (a, b, c). Mineral Dureza Muestra Talco 1 Fluorita 4 Cuarzo 7		Identifica a qué mineral corresponde cada una de las muestras (a, b, c). Mineral Brillo Muestra Yeso vítreo Cinabrio adamantino Galena metálico
Identifica a qué mineral corresponde cada una de las muestras (a, b, c). Mineral Raya Muestra Silvina Blanca Blenda Parda-Blanca Calcopirita Negra-Verde		Identifica a qué mineral corresponde cada una de las muestras (a, b, c). Mineral Color Muestra Azufre amarillo Cuarzo diferentes Malaquita verde
Identifica a qué mineral corresponde cada una de las muestras (a, b, c, d). Mineral Propiedad Muestra Calcita Disolución con ácido clorhídrico Sal gema                 Salado Espato de Islandia         Doble refracción Magnetita      Atrae hierro		Calcula la densidad de las muestras. Mineral (a) Galena (b) Cuarzo Masa (g) Volumen (cm3) Densidad (g/cm3)
Identifica a qué mineral corresponde cada una de las muestras (a, b, c).     Mineral Ruptura Muestra Pirita Cúbica Aragonito Rómbica Bauxita Amorfa

Aplicaciones

Esta plantilla te servirá para reflejar las características estudiadas en los minerales de tu colección o bien en los que te presente el profesor.

Muestra	Mineral	Densidad	Color	Color de la raya	Brillo	Dureza	Ruptura	Tenacidad	Solubilidad
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3. Identificación y descripción de rocas

Las rocas están formadas por agregados de minerales, como el granito, o por un solo mineral, como la sal gema.        

En la descripción de una roca deben quedar reflejadas frases que tengan en cuenta características como las siguientes:

A)    Componentes: homogeneidad, número de minerales. Disposición, colores.

B) Textura: granular, porfídica, vítrea, porosa o espumosa.

C) Tamaño de los cristales: grandes, pequeños, grandes y pequeños, microscópicos. 

D) Tipo de roca según el origen. 

E)  Otras: disolución, reacción con ácidos, sabor, foliación...

Cuestiones

Observa las rocas que tienes sobre la mesa.

a)   Dibuja y describe, en primer lugar, las rocas que te indique el profesor. Después continúa con el resto de las rocas.

b)   Describe algunas características comunes en las rocas de cada tipo.

c)   Compara los tres tipos de rocas entre sí (características comunes, características diferenciales).

SEDIMENTARIAS	MAGMÁTICAS O ÍGNEAS	METAMÓRFICAS
ROCA: Lumaquela	ROCA: piedra pómez o pumita	ROCA: Mármol
ROCA: Conglomerado	ROCA: Granito	ROCA: Pizarra
ROCA: Carbón	ROCA: Pegmatita	ROCA: Gneis
ROCA: Caliza	ROCA: Gabro	ROCA: Esquistos moteados
ROCA: Gres (arenosa)	ROCA: Obsidiana	ROCA: Cuarcita
ROCA: Marga	ROCA: Basalto	ROCA: Serpentina metamórfica

4. Uso de minerales y rocas

1. Investiga de qué minerales se obtiene los materiales siguientes: cromo, cinc, cobre, hierro, mercurio, aluminio, plomo y  estaño. ¿Cuáles son los países más productores de cada mineral?  Expresa los resultados de la investigación en una tabla..

2. ¿Qué usos se hace de los minerales o rocas siguientes: azufre, fluorita, cuarzo, pirita, pechblenda, halita, mármol, granito, pizarra, calcita y gres. Expresa los resultados de la investigación en una tabla.

3. Busca el nombre de algunos minerales que se consideran gemas o piedras preciosas.

4. Para obtener mejores resultados en las propiedades de algunos materiales se realizan aleaciones como: el bronce, acero, alpaca y latón. ¿Qué significa el término aleación? Investiga la composición de cada una de las aleaciones, así como la utilidad de cada uno de ellos. Expresa los resultados de la investigación en una tabla.