Solución

Experimentos de aula y problemas actuales para motivar el aprendizaje de la Física General Aproximaciones de Fermi •
Estimar cuántos granos de arena hay en una playa común Solución Podemos estimar el número de granos que componen una playa calculando el volumen aproximado de una playa y de un grano puesto que Vplaya = Nº de granos x V grano En primer lugar estimamos las dimensiones aproximadas de una playa. Podríamos considerar: Longitud = 500 m ; Anchura = 50 m ; Profundidad = 3 m En este caso el volumen aproximado que ocupa la arena de la playa será de V = 500 x 50 x 3 = 7.5 104 m3 Suponiendo que los granos de arena sean esféricos con un diámetro aproximado de 1 mm, el volumen que ocuparía un grano de arena podría calcularse según: 4
4
0.5 10
5.2 10 3
3
Entonces podemos estimar el número de granos que componen una playa según: Vplaya = Nº de granos x V grano ; . . . •
Estimar el número de átomos que componen un grano de arena Solución Suponiendo que cada grano de arena sea esférico con un diámetro aproximado de 1 mm, su volumen aproximado será de: 4
4
0.5 10
5.2 10 3
3
En general las dimensiones atómicas son del orden del Å (1Å = 10‐10 m). Por lo tanto, si bien el volumen atómico dependerá de cada elemento, podemos estimar un valor aproximado de (1 Å)3 = 1 10‐30 m3 Según estas aproximaciones, para estimar el número de átomos contenidos en un grano de arena bastará con calcular: Vgrano/Vátomo = 5.2 1020 átomos ∼ 5. 1020 átomos Para comprobar la validez de esta aproximación, podemos tener en cuenta que NAV = 6.02 1023 at/mol •
Estimar la anchura de una hoja de papel Solución Si un paquete de 500 folios suele tener una altura aproximada de 5 cm, para estimar el espesor de cada hoja de papel bastará con calcular: 5 10‐2 cm / 500 hojas = 0.1 10‐3 m Proyecto de innovación y mejora de la calidad docente UCM 2011/2012 PIMCD 254 1