Existen magnitudes físicas que pueden ser medidas, tales como la masa, longitud, tiempo o temperatura, para lo cual empleamos instrumentos de medición. Estos instrumentos están disponibles en una variedad de modelos, pero todos deben contener una escala graduada que se emplea para expresar la medida.

Una de las aplicaciones de los instrumentos de medición es que nos permiten elaborar diseños geométricos con precisión, por tal razón, son una valiosa herramienta para la escuela y en profesiones como arquitectura, ingeniería, construcción y carpintería.

La medición consiste en la comparación de la magnitud física de un objeto con un patrón considerado como unidad, con la finalidad de determinar cuántas veces está contenido dicho patrón en la medida.

Tipos de medidas

Decimos que las mediciones son directas cuando el valor de la cantidad física se obtiene directamente de la lectura dada por el instrumento, por ejemplo, si queremos saber la altura de una puerta, tomamos la medida con una cinta métrica y esta nos dará el valor de la altura.

En la construcción civil es muy importante el uso adecuado de los instrumentos de medición, ya que de ello depende en gran medida que la construcción se ajuste con precisión al diseño.

Por otra parte, las medidas son indirectas cuando el valor de la cantidad física se obtiene a partir de una fórmula a la cual debemos sustituirle el resultado de dos o más mediciones, por ejemplo, si para calcular el volumen de un objeto utilizamos una ecuación donde tengamos que sustituir las mediciones de la base, la altura y la profundidad, entonces el volumen es una medida indirecta.

Regla graduada

Una regla graduada es un instrumento formado por una barra plana delgada y escalada que podemos utilizar para hacer trazos rectos o bien para medir longitudes, y puede estar elaborada de plástico, metal o madera.

La escala graduada del instrumento de medición dependerá básicamente del sistema de unidades que se utilice. Si se trabaja en sistema internacional, las reglas vienen escaladas en centímetros (o algún múltiplo de la unidad metro); y si trabajamos en sistema inglés, las reglas estarán en pulgadas.

¿Sabías qué?

La apreciación se conoce como la menor medida que se puede leer con certeza de un instrumento.

Tipos de reglas graduadas

Las reglas graduadas comerciales más comunes empleadas son:

Reglas de escritorio: representan las reglas más comunes utilizadas a nivel escolar, específicamente para el trazado de líneas y la medición de longitudes. Por lo general, en Latinoamérica, se usan con la escala principal en centímetros y las subdivisiones en milímetros. Sus tamaños varían, pero las más populares suelen medir 30 cm.

Una regla graduada puede contener una o varias escalas, por ejemplo, puede tener en uno de los bordes una escala principal en centímetros con subdivisiones en milímetros, y en el otro borde, la escala principal en pulgadas y las subdivisiones representadas en 1:16 de pulgadas.

Metros plegables: su uso es muy frecuente en el área de construcción y carpintería. Consiste en una cinta metálica o de nailon flexible que viene enrollada en un cajetín plástico o metálico. Las longitudes más comunes varían entre 1, 3 o 5 metros.

La escala de las cintas metálicas enrollables puede venir impresa o grabada sobre la cinta, y en la punta tienen un pequeño ángulo metálico para enganchar la cinta durante una medición.

Cinta métrica: es una cinta flexible elaborada de plástico o nailon. Durante años ha sido muy utilizada en la costura, sin embargo, su flexibilidad las hace muy versátiles para otras mediciones.

Normalmente, la cinta métrica posee una longitud de 1,5 m.

¿Cómo usar una regla graduada?

Para una medición simple de longitud, solo debemos colocar el cero (0) de la regla en la escala deseada al inicio del objeto o línea que deseamos medir. La lectura de longitud deberá tomarse mirando de frente el punto del objeto o línea hasta donde se quiere medir y el valor de la medida de la regla:

Para el trazado de líneas, simplemente colocamos el borde de la regla por donde deseamos que quede la línea, y con un lápiz trazamos la línea con el borde de la regla como guía:

Escuadras

Son instrumentos de medición y trazado con forma triangular plana y con escala en al menos uno de sus lados.

Tipos de escuadra

Escuadra de 45°: esta escuadra forma un triángulo isósceles rectángulo, es decir, tiene un ángulo recto y dos ángulos internos de 45°. Se puede emplear para medir longitudes o realizar trazos rectos.

Las escuadras pueden estar elaboradas de una gran variedad de materiales, como plástico, madera o metal.

Escuadras cartabón: esta escuadra forma un triángulo escaleno con un ángulo de 30º, uno de 60º y el otro de 90º. Al igual que la escuadra de 45º, el cartabón se puede emplear para hacer trazos o para medir longitudes.

Las escuadras sirven para tomar medidas de longitud o para realizar trazos de líneas rectas horizontales o con inclinación de 30º, 60º y 90º.

¿Cómo usar las escuadras?

Para realizar mediciones de longitud, se emplea el mismo método que con la regla graduada.

Una de las aplicaciones más importantes de las escuadras es que nos permiten realizar trazos rectos con inclinaciones de 30º, 45º, 60º y 90º. El proceso del trazado sería el mismo que el descrito para una regla graduada.

Además, combinando las dos escuadras podemos trazar varias rectas paralelas. Para ello, colocamos una de las escuadras con un borde paralelo a las líneas que queremos trazar y con el borde perpendicular apoyado sobre uno de los lados de la otra escuadra. Al trazar cada recta, debemos deslizar la primera escuadra tomando la segunda escuadra como guía:

Transportador

Es un instrumento de medición con forma de semicircunferencia o circunferencia y se emplea para medir ángulos. Su apreciación suele ser de 0,1°. Están elaborados de plástico, madera, metal o cualquier material rígido.

¿Cómo se usa el transportador?

Se coloca la base del transportador sobre la línea de referencia respecto a la cual se desea medir el ángulo.
A partir del cero del transportador ubicamos en la escala el valor del ángulo de la línea a la que queremos medirle su inclinación:

Como se observa, la recta AB tiene una inclinación de 75º.

Otros instrumentos de medición

Escalímetro: es un instrumento exclusivamente de medición empleado en dibujo técnico, geometría y áreas afines. Consiste en una barra de sección prismática que posee diferentes escalas en cada uno de sus seis bordes. No debe ser empleado para realizar trazos, ya que esto puede a lago plazo deteriorar el borde el instrumento.

Calibre: conocido también como vernier o pie de rey, es un instrumento de medición de longitudes con una apreciación mayor al de una regla graduada. Está formado por una escala fija, una escala móvil o nonio, mandíbulas exteriores, orejas interiores, varilla de profundidad y tornillo de ajuste. Existen modelos en escala milimétrica y otros en pulgadas. En la actualidad, es común encontrarlos con la lectura digital.

¿Sabías qué?

La apreciación de un calibre en la escala milimétrica es de 0,05 mm.

LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES

LA MATERIA

1. A continuación se presenta una imagen de cómo está compuesta la materia. Describe y define cada una de sus partes.

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2. Investiga, dibuja y describe brevemente cada uno los modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia.

Modelo atómico	Descripción

tabla PERIÓDICA de los elementos

1. Contesta las siguientes preguntas:

¿Qué es un elemento químico?

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¿Qué es la tabla periódica? ¿Para qué se emplea?

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2. Define brevemente cada uno de los siguientes términos referentes a la tabla periódica.

Número másico: ________________________________________________________________________________________

Nivel de energía: _______________________________________________________________________________________

Símbolo químico: _______________________________________________________________________________________

Subnivel de energía: ____________________________________________________________________________________

Orbital: _______________________________________________________________________________________________

Número atómico: _______________________________________________________________________________________

moléculas más conocidas

1. Observa la siguiente imagen referente al ciclo del nitrógeno. Completa los espacios en blanco.

2. Menciona algunas de las características más importantes de las siguientes moléculas.

Moléculas	Características
Agua
Oxígeno
Nitrógeno
Dióxido de carbono

propiedades de la materia

1. Menciona y explica tres propiedades intensivas y tres propiedades extensivas de los materiales.

Intensivas	Extensivas

2. De acuerdo con la descripción que se presenta, indica el nombre de cada propiedad:

____________________ : es la capacidad de los materiales que permite que pase o no la luz a través de ellos.
____________________ : esta característica se observa cuando golpeamos un material y éste se rompe fácilmente.
____________________ : es una característica de aquellos materiales que son afectados por el oxígeno y la humedad de la atmósfera, como los metales.
____________________ : es la capacidad que tiene un material de soportar fuerzas sin romperse, desgarrarse, doblarse o deformarse.
____________________ : es la capacidad que tiene un material de transportar electricidad. Los materiales que son buenos conductores de la electricidad se llaman conductores, y los malos, aislantes.
____________________ : esta característica se observa cuando se rayan dos materiales, aquel material más duro dejará una marca en el que no lo es.

estados de LA MATERIa

1. Relaciona cada término de la columna A con las definiciones de la columna B.

	A – Cambio de estado	B – Definición
1	Evaporación	Consiste en el paso de un sólido al estado líquido por medio del aumento de la temperatura hasta alcanzar el “punto de fusión” de dicho sólido.
2	Sublimación	Es el cambio del estado líquido al gaseoso. Se produce por el calentamiento del material. Al agregar calor, las moléculas se mueven hasta que se separan del líquido y forman el gas.
3	Ionización	Ocurre de manera contraria a la fusión, es decir, se produce por un descenso en la temperatura de un líquido hasta que éste alcanza su punto de congelación.
4	Condensación	Es el paso de una sustancia en estado gaseoso al estado sólido sin pasar por el líquido. El ejemplo más relevante es la formación de la nieve o escarcha.
5	Sublimación inversa	Parte de la fase plasmática al anular la carga de las partículas para así obtener finalmente el gas.
6	Solidificación	Es la conversión de átomos en iones para convertirse en un conductor de la electricidad.
7	Des ionización	Consiste en el paso de un sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. El ejemplo más común es el que ocurre en el llamado “hielo seco”, que es dióxido de carbono en estado sólido. Éste se “esfuma” sin pasar por el estado líquido.
8	Fusión	Es el paso del estado gaseoso al estado líquido. Se produce por el enfriamiento o la compresión del gas, las moléculas pierden velocidad de movimiento y al entrar en contacto unas con otras quedan unidas para formar una masa líquida.

2. Explica con tus propias palabras por qué es importante conocer los estados de la materia.

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instrumentos y escalas de medición

1. Completa el siguiente cuadro de sistemas de unidades.

Magnitud	Sistema Internacional	Sistema Cegesimal	Sistema anglosajón
Longitud
Masa
Tiempo
Superficie
Volumen
Fuerza

2. Menciona los instrumentos empleados para realizar las siguientes mediciones.

Magnitud	Instrumentos
Longitud
Masa
Tiempo
Superficie
Volumen
Fuerza
Intensidad de la corriente
Temperatura
Intensidad luminosa
Presión

clasificación y utilización de materiales

1. Menciona cuatro materiales de distinto origen y explica para qué se utilizan en la vida cotidiana.

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2. Investiga cuáles son los cinco materiales más costos y por qué.

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materiales de riesgo para el ambiente

1. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifica tu respuesta en los casos falsos.

El mercurio es un elemento presente en la corteza terrestre. Al aumentar su concentración es inocuo para los seres humanos. ( )

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La contaminación natural es la que ocurre como consecuencia de las actividades realizadas por el hombre, por ejemplo el uso de fertilizantes, los derrames petroleros y la quema indiscriminada de arboles. ( )

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El efecto invernadero es causado por la interacción entre la energía del Sol y los gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra. ( )

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El desarrollo sustentable se refiere al proceso integral que conjuga a la sociedad, la economía y al planeta Tierra con su naturaleza. ( )

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Paul Hermann Müller fue conocido por contribuir a la conciencia ambiental e impulsar la prohibición del DDT y otros pesticidas. ( )

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Los gases que contrarrestan el efecto invernadero son los siguientes: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄), los óxidos de nitrógeno (NO_x), el ozono (O₃) y los clorofluorocarbonos (CFC). ( )

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2. Marca con una equis (x) los contaminantes artificiales.

( ) Incendio forestal.

( ) Vertederos de basura.

( ) Animales muertos.

( ) Radiación.

( ) Erupción volcanica.

( ) Minerales en el agua.

( ) Fertilzantes.

( ) Derrames de petroleo.

( ) Gases de efecto invernadero.

3. ¿Conoces algún lugar muy contaminado en tu país? ¿Cómo piensas que puede solucionarse este problema particular?

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Etiqueta: instrumentos de medición

Instrumentos de medición

Regla graduada

Tipos de reglas graduadas

¿Cómo usar una regla graduada?

Escuadras

Tipos de escuadra

¿Cómo usar las escuadras?

Transportador

Otros instrumentos de medición

CAPÍTULO 2 / EJERCICIOS

LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES

LA MATERIA

1. A continuación se presenta una imagen de cómo está compuesta la materia. Describe y define cada una de sus partes.

2. Investiga, dibuja y describe brevemente cada uno los modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia.

tabla PERIÓDICA de los elementos

1. Contesta las siguientes preguntas:

2. Define brevemente cada uno de los siguientes términos referentes a la tabla periódica.

moléculas más conocidas

1. Observa la siguiente imagen referente al ciclo del nitrógeno. Completa los espacios en blanco.

2. Menciona algunas de las características más importantes de las siguientes moléculas.

propiedades de la materia

1. Menciona y explica tres propiedades intensivas y tres propiedades extensivas de los materiales.

2. De acuerdo con la descripción que se presenta, indica el nombre de cada propiedad:

estados de LA MATERIa

1. Relaciona cada término de la columna A con las definiciones de la columna B.

2. Explica con tus propias palabras por qué es importante conocer los estados de la materia.

instrumentos y escalas de medición

1. Completa el siguiente cuadro de sistemas de unidades.

2. Menciona los instrumentos empleados para realizar las siguientes mediciones.

clasificación y utilización de materiales

1. Menciona cuatro materiales de distinto origen y explica para qué se utilizan en la vida cotidiana.

2. Investiga cuáles son los cinco materiales más costos y por qué.

materiales de riesgo para el ambiente

1. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifica tu respuesta en los casos falsos.

2. Marca con una equis (x) los contaminantes artificiales.

3. ¿Conoces algún lugar muy contaminado en tu país? ¿Cómo piensas que puede solucionarse este problema particular?