PÉNDULO ELECTROSTÁTICO
¿Qué peso puede soportar un huevo sin romperse?
EL MOTOR ELECTRICO MAS SIMPLE DEL MUNDO
UN EXTINTOR CASERO
miércoles, 10 de noviembre de 2010
martes, 9 de noviembre de 2010
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA ☺
Materiales:
- Tubos de metacrilato de 7 cm, 9 cm, 10 cm, 11 cm y 12 cm de diámetro y 20 cm de altura.
- Globos.
- Cinta adhesiva de doble cara.
- Soporte.
- Colorante.
Fundamento científico:
El planeta interactúa con todo el entorno, incluido a los fluidos, entre ellos al aire que lo rodea: la atmósfera. El aire, a su vez, ejerce una fuerza por unidad de superficie que se define como presión atmosférica. El valor de la presión atmosférica depende, entre otras magnitudes, de:
- La altura de la columna de aire.
- La densidad.
- La intensidad del campo gravitatorio.
La Tierra también atrae a los líquidos que, al tener mayor densidad que los gases, quedan ubicados en el fondo atmosférico y fluyen hacia el centro de la Tierra.
Desarrollo:
El procedimiento seguido es el siguiente:
- Se montan los tubos según la figura; el de mayor diámetro en el apoyo.
- Se vierte agua y se llama la atención acerca de la deformación del globo (frontera).
- Posteriormente, a modo de telescopio, se van introduciendo los demás tubos y se enfatiza la observación en la deformación de la frontera (globo) y la diferencia de alturas entre el agua en los respectivos tubos.
Puede colorearse para evidenciar la diferencia, pero sin pasarse para
no variar demasiado las densidades.
no variar demasiado las densidades.
¿Qué hizo el visitante?
El visitante podía predecir la concavidad o convexidad de la frontera a partir de las preguntas planteadas. En uno de los tubos se usa agua salada y se repite el proceso.
¿La presión actúa solo hacia abajo? Se presentan los matasuegras múltiples y se enfatiza en la ley de Pascal: «La presión se transmite íntegra y en todas las direcciones»..
¿La presión actúa solo hacia abajo? Se presentan los matasuegras múltiples y se enfatiza en la ley de Pascal: «La presión se transmite íntegra y en todas las direcciones»..
LENTEJAS MOVEDIZAS
LENTEJAS MOVEDIZAS..
Materiales:
- Una pelota de ping-pong y una bola grande de acero. Deben ser dos bolas, una de pequeña densidad (la de pingpong) y otra mucho más densa que la primera (la de acero)
- Varios kilogramos de lentejas
- Un recipiente transparente que quede prácticamente lleno con las lentejas
Fundamento científico:
Al agitar las lentejas, como son de menor tamaño y mayor densidad que la bola de pingpong, se colocan entre los espacios de las capas inferiores que quedan debajo de la bola de menor densidad (pelota de ping-pong). Este comportamiento es típico de los sólidos granulares, y se conoce como el fenómeno de las nueces de Brasil.
Desarrollo:
En primer lugar se coloca la pelota de ping-pong de forma que quede completamente cubierta por las lentejas, y la bola grande de acero se coloca encima de la superficie de las lentejas. Se agita el recipiente que contiene el conjunto y se ve que se hunde la bola de acero y aparece la de ping-pong de entre las lentejas.
LA GOTA INGRÁVIDA
LA GOTA INGRÁVIDA...
Materiales:
- Un vaso grande.
- Una cápsula de porcelana pequeña.
- Alcohol.
- Aceite de oliva.
Procedimiento:
Se llena la cápsula con aceite de oliva y se coloca en el fondo del vaso. En este último se echa, con precaución, el alcohol necesario para que la cápsula quede totalmente sumergida en él. Luego, se va añadiendo, poco a poco, agua por la pared del vaso. La superficie del aceite se irá haciendo cada vez más convexa, hasta que se desprende y forma una esfera de aceite, que quedará suspendida dentro de la mezcla de alcohol y agua.
Explicación:
Siempre pensamos que los líquidos no tienen forma "propia", pero eso no es así: la forma natural de todo líquido es la de una esfera. Generalmente la gravedad lo impide y hace que adopten la forma del recipiente donde se vierten, pero cuando se encuentran en el seno de otro líquido de la misma densidad, los líquidos, por el Principio de Arquímedes, "pierden" su peso, y entonces adoptan su forma natural esférica. El aceite de oliva flota en el agua pero se hunde en alcohol. Por consiguiente, puede preparase una mezcla de agua y alcohol que tenga la misma densidad que la del aceite, en la cual dicho aceite permanezca en equilibrio dentro de la mezcla. Esto es debido a que el peso y el empuje se igualan.
LA ARMÓNICA DE CRISTAL
LA ARMÓNICA DE CRISTAL!!
Materiales:
- Copas de cristal de diferentes tamaños.
- Tabla gruesa (entre 1 y 2 cm).
- Escarpias roscadas.
Fundamento científico:
Se trata de tocar un instrumento musical hecho con copas de cristal que se hace sonar frotando circularmente el borde de las copas con un dedo mojado en agua.
Al frotar la copa, esta vibra con una frecuencia determinada. Por tanto, suena con un tono definido. Esto sucede porque se produce una onda estacionaria cuya frecuencia depende de la forma, tamaño y tipo de cristal de la copa. Mojarse el dedo en agua sirve para aumentar el rozamiento; desempeña el mismo papel que la resina que se da al arco del violín.
Al frotar la copa, esta vibra con una frecuencia determinada. Por tanto, suena con un tono definido. Esto sucede porque se produce una onda estacionaria cuya frecuencia depende de la forma, tamaño y tipo de cristal de la copa. Mojarse el dedo en agua sirve para aumentar el rozamiento; desempeña el mismo papel que la resina que se da al arco del violín.
Desarrollo:
Para que se produzca el sonido conviene lavarse las manos y enjuagarlas muy bien. Si el dedo no está muy limpio, incluso debido a la propia grasa de la piel, no se produce bien el sonido. Hay que frotar el borde de la copa muy suavemente y despacio. Quizá no suene a la primera, pero no desesperes, es cuestión de cogerle el truquillo.
Las copas han de ser de cristal fino preferiblemente. Cuanto más grande es la copa, más grave es el tono que produce. Con un excelente oído musical se ve (mejor dicho, se escucha) qué tono da la copa (a falta de buen oído, se puede hacer con un afinador de los que se utilizan para afinar los instrumentos musicales). Seguramente no dé ninguna nota exacta. Para afinarla, se llena de agua hasta que la nota suene correctamente. A medida que la copa se va llenando con agua, el tono se va haciendo ligeramente más grave. Por tanto, no se puede afinar a un tono más agudo.
Las copas se fijan a una madera con tres escarpias que sujetan el pie. Es preferible montarlo sobre una tabla robusta, ya que la caja de resonancia es la propia copa. Se pueden poner alzas para conseguir que todas las copas queden al mismo nivel y sean más fáciles de tocar.
Para mojar el dedo, se utiliza agua de otro recipiente; no el agua que se ha usado para afinar la copa, porque si no, se desafina.
Una curiosidad: se atribuye a Franklin la invención de una armónica de cristal automática. Consistía en una serie de cuencos de cristal ensartados en un eje que giraban con un pedal, cuya parte inferior estaba en un recipiente con agua.
Las copas han de ser de cristal fino preferiblemente. Cuanto más grande es la copa, más grave es el tono que produce. Con un excelente oído musical se ve (mejor dicho, se escucha) qué tono da la copa (a falta de buen oído, se puede hacer con un afinador de los que se utilizan para afinar los instrumentos musicales). Seguramente no dé ninguna nota exacta. Para afinarla, se llena de agua hasta que la nota suene correctamente. A medida que la copa se va llenando con agua, el tono se va haciendo ligeramente más grave. Por tanto, no se puede afinar a un tono más agudo.
Las copas se fijan a una madera con tres escarpias que sujetan el pie. Es preferible montarlo sobre una tabla robusta, ya que la caja de resonancia es la propia copa. Se pueden poner alzas para conseguir que todas las copas queden al mismo nivel y sean más fáciles de tocar.
Para mojar el dedo, se utiliza agua de otro recipiente; no el agua que se ha usado para afinar la copa, porque si no, se desafina.
Una curiosidad: se atribuye a Franklin la invención de una armónica de cristal automática. Consistía en una serie de cuencos de cristal ensartados en un eje que giraban con un pedal, cuya parte inferior estaba en un recipiente con agua.
JUGANDO CON LA PRESION
JUGANDO CON LA PRESIÓN..
Materiales:
- Matraz de 500 cm cúbicos.
- Soporte.
- Vaso con agua.
- Resistencia eléctrica para calentar el agua.
- Huevo cocido y pelado.
Procedimiento:
En un matraz de 500 cm cúbicos se vierte agua bien caliente, se humedecen las paredes y se vacía. Inmediatamente después, se coloca sobre la boca del matraz un huevo cocido y pelado. En unos segundos veremos cómo el huevo entra en el matraz. ¿Podremos volver a sacar el huevo? Si invertimos la botella de forma que el huevo quede colocado al final del cuello, y calentamos el fondo del matraz con un mechero de alcohol, el huevo saldrá de nuevo.
Explicación:
Al calentar el matraz con el agua caliente, se calienta el aire de su interior, se dilata y parte de este aire sale al exterior. Al enfriarse el aire que queda dentro del matraz se contrae y disminuye la presión del interior del matraz y, al ser menor que la atmosférica, hace que ésta empuje el huevo al interior. Para sacar el huevo, una vez que éste bloquea la salida, calentamos el aire interior y, al aumentar su presión, empuja el huevo hacia afuera.
FLOTAN O SE HUNDEN
¿FLOTAN O SE HUNDEN ?
Materiales:
- Recipientes transparentes (de unos 50 cm de altura).
- Plastilina, canicas, tomates, corchos, bloques de madera.
- Aceite, sirope, agua.
Procedimiento:
Vemos cómo el agua, una sustancia líquida, interactúa con otros cuerpos (sólidos). Para ello se introducen diferentes objetos, de diferentes materiales y tamaños, y observamos si flotan o se hunden; comprobando de ese modo que los cuerpos tienen diferentes densidades
Realizamos la misma operación; pero esta vez primero interactúan tres líquidos. Echamos agua, aceite y jarabe para comprobar sus diferentes densidades. Después se introducen distintos objetos sólidos para comprobar cuáles se hunden y cuáles no.
EN EL ASCENSOR
EN EL ASCENSOR..
Construido el montaje que se puede ver en la figura. En un gancho, se ubican varias pesitas y debajo de la última se coloca una tira muy fina de papel sanitario. Se permite que descienda el gancho con las pesitas, manteniendo siempre sujeto el papel. El papel se rompe. Se añaden todas las pesas posible y se deja caer o se lanza este pequeño ascensor sin sujetar el papel. El papel no se rompe.
Se ratifica la idea de la “impesantez ” sobre el absurdo de ingravidez (véase el experimento sobre agua pesada o agua "impensable"). Una vez que los objetos de estudio quedan a expensas de la Tierra, desaparece la interacción elástica y los pares de fuerzas correspondientes: entre ellos el peso, que es la fuerza sobre el apoyo o sostén. |
EL SECADOR Y LA FISICA
EL SECADOR Y LA FÍSICA!!
Materiales:
- Secador de boca no muy ancha.
- Pelota de ping-pong.
Fundamento científico:
Si colocamos una pelota de ping-pong sobre el chorro de aire de un secador, esta se mantendrá en equilibrio estable, de modo que incluso desplazándola ligeramente con el dedo vuelve al centro del chorro.
Desarrollo:
Cuando la gente ve esta demostración con el chorro vertical no suele quedar muy impresionada: «¡Pues claro que la pelota no se cae, el aire la empuja hacia arriba!», dicen muchos y no es mentira, pero si se inclina lentamente el secador, la bola sigue ahí y el asombro se multiplica (aunque a partir de cierto ángulo, la gravedad vence, claro).
Esta misma experiencia se puede llevar a cabo sin secador, fabricando una especie de pipa con un tapón de botella (de las de plástico de 1,5 L, por ejemplo) con un agujero en su centro por el que pasa una pajita de beber refrescos acodada. Soplando con algo de fuerza y habilidad también se consigue hacer que la pelota levite.
Es fácil comprender cómo el chorro de aire ejerce una fuerza hacia arriba sobre la pelota, pero para explicar la estabilidad, el ingeniero rumano Henri Coanda, hacia 1930, estudió y enunció el hoy llamado «efecto Coanda», que es la tendencia de un fluido real (viscoso) que circula cerca de una superficie a «quedarse parcialmente pegado» a ella, algo que tantas veces hemos experimentado al servir líquidos con una jarra. En nuestro caso, y en palabras del físico Rafael García Molina, de la Universidad de Murcia:
«Cuando la pelotita se desvía de la línea central del chorro de aire, el aire que rodea (debido al efecto Coanda) la parte de la pelotita más próxima al eje central del chorro sale despedido alejándose del eje; por conservación del momento lineal (o por el principio de acción y reacción si se prefiere para el caso de dos cuerpos), la pelotita tiene que moverse hacia el eje (en sentido contrario al aire despedido), de manera que tiende a permanecer estable en el centro del chorro. La rotación que se observa de la pelotita está más en sintonía con esta segunda explicación».
Esta misma experiencia se puede llevar a cabo sin secador, fabricando una especie de pipa con un tapón de botella (de las de plástico de 1,5 L, por ejemplo) con un agujero en su centro por el que pasa una pajita de beber refrescos acodada. Soplando con algo de fuerza y habilidad también se consigue hacer que la pelota levite.
Es fácil comprender cómo el chorro de aire ejerce una fuerza hacia arriba sobre la pelota, pero para explicar la estabilidad, el ingeniero rumano Henri Coanda, hacia 1930, estudió y enunció el hoy llamado «efecto Coanda», que es la tendencia de un fluido real (viscoso) que circula cerca de una superficie a «quedarse parcialmente pegado» a ella, algo que tantas veces hemos experimentado al servir líquidos con una jarra. En nuestro caso, y en palabras del físico Rafael García Molina, de la Universidad de Murcia:
«Cuando la pelotita se desvía de la línea central del chorro de aire, el aire que rodea (debido al efecto Coanda) la parte de la pelotita más próxima al eje central del chorro sale despedido alejándose del eje; por conservación del momento lineal (o por el principio de acción y reacción si se prefiere para el caso de dos cuerpos), la pelotita tiene que moverse hacia el eje (en sentido contrario al aire despedido), de manera que tiende a permanecer estable en el centro del chorro. La rotación que se observa de la pelotita está más en sintonía con esta segunda explicación».
UN COHETE IMPULSADO CON AGUA
UN COHETE IMPULSADO CON AGUA
Materiales:
- Una botella de 2 litros de plástico, como las de refrescos.
- Una bomba de inflar ruedas de bicicletas.
- Un tapón de corcho horadado.
- Tres ladrillos.
Procedimiento y explicación:
- Llena la botella con agua hasta la mitad. Ponle un tapón de corcho, con un agujero por donde puedas conectar la bomba de bicicleta sin que se salga el agua.
- Pon en el suelo la botella boca abajo, con la bomba conectada. Tres ladrillos verticales a su alrededor te servirán para que se mantenga en vertical. Todo esto hazlo en un lugar donde no importa que se vierta el agua del interior de la botella.
- Con cuidado de no inclinar el cohete-botella, ve metiendo aire en su interior con la bomba hasta que el tapón de corcho no soporte la presión interior. Entonces saldrá el agua hacia abajo e impulsará al cohete hacia arriba, como hacen los gases de un cohete a reacción, que salen impulsados hacia adelante por el principio de acción y reacción.
¿Cómo funciona?
Los cohetes funcionan gracias al principio de acción y reacción: los gases que salen por los motores empujan al cohete en dirección contraria. Esos gases se producen al mezclar el combustible con oxígeno.
Sugerencias:
Puedes intentar mejorar el prototipo haciéndolo más aerodinámico, regulando la salida de agua con orificios más pequeños, consiguiendo más presión mejorando el cierre del tapón, etc.
CARRERAS DE GLOBOS
CARRERAS DE GLOBOS!!
Materiales:
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Procedimiento:
Véase la figura superior. Para facilitar la colocación de globos sucesivos recomendamos que al tubo de rotulador que hace de guía se le coloque un pequeño bucle de cinta adhesiva que permita la colocación del globo ya hinchado rápidamente. Es conveniente recordar que los globos se pican con la cinta adhesiva.
Explicación:
Se pretende demostrar el principio de acción y reacción que aprovechamos para que los globos circulen por los carriles. Asociado a este principio básico está el del rozamiento que produce el desplazamiento del propio globo contra el aire circundante y el de los sistemas de sucesión.
Frasco Bombilla
 Materiales  Frasco de vidrio transparente con su tapa. Dos tornillos de 5 cm de longitud. Cuatro tuercas. Cinta aislante. Palito de chupa-chups o algo similar. Cable para conexiones. Pila de 4,5 V o más, o fuente de alimentación. Filamentos de diversos metales o aleaciones: hierro, cobre, nicrom, constantan… y, si se quiere, un interruptor. |
Fundamento científico
Que la bombilla ha sido uno de los más grandes inventos comparable a la mismísima rueda prehistórica es difícil de discutir. El placer de construirla uno mismo y ver que funciona se nota en el rostro de todo el que pone manos a la obra.
Desarrollo
Se taladran dos agujeros en la tapa del frasco a una distancia aproximada de 3 cm uno de otro y se introducen los tornillos previamente recubiertos de cinta aislante por la zona en contacto con la tapa. En la punta de cada tornillo se enrosca un pareja de tuercas. Un hilo de unos 10 cm se enrolla en torno al palito de caramelo y cada extremo se une a uno de los tornillos asegurándolo con las tuercas. Se establecen las conexiones a la pila o a la fuente de alimentación…, y se disfruta del espectáculo.
¿Qué hizo el visitante?
El visitante enrollaba hasta cuatro hilos de diferentes materiales con el palito y montaba cada uno sobre los tornillos: total, cuatro posibles bombillas, unas funcionaban y otras, no. Hicimos un montaje de tres espejos sobre una madera y todo ello en una habitación en penumbra para realzar el efecto. Les sorprendió que el hierro se funda rápidamente o que el cobre no ilumine y que el nicrom y el constantan funcionen bien.
BALANZA DE AGUA
BALANZA DE AGUA..
Materiales:
- Recipiente alto y transparente.
- Vaso cilíndrico de plástico.
- Lastre.
- Tira de cartulina
Procedimiento:
Se coge un recipiente alto y transparente y se llena de agua. Se mete un vaso cilíndrico de plástico con un poco de lastre para que quede flotando en vertical. Encima del vaso de plástico se pone una tapa a modo de platillo para poder poner lo que se desea pesar. Dentro del vaso se coloca la tira de cartulina donde se escriben las marcas que indican pesos (ha de calibrarse previamente).
¿Cómo funciona?
Un objeto flotante está en equilibrio, lo que indica que el peso se compensa con el empuje. Al añadir un sobrepeso para mantener el equilibrio debe aumentar el empuje, por eso aumenta el volumen sumergido hundiéndose más el vaso. El volumen que se hunde es proporcional al peso que se ha puesto sobre el vaso.
Podemos conocer el peso midiendo cuánto se sumerge el vaso.
Sugerencias:
Sabiendo que el aceite flota en el agua y se hunde en el alcohol, puede conseguirse que una gota de aceite quede sumergida sin hundirse en una mezcla de agua y alcohol. Eso ocurrirá cuando coincida su densidad con la de la mezcla equilibrando las fuerzas que intervienen. Con una pipeta se echa un poco de aceite en alcohol. El aceite se hunde. Se echa agua hasta que empieza a subir y quedar como un submarino. En ese momento se aumenta el volumen de la gota inyectando más aceite con la pipeta. Puede hacerse tan grande como se quiera.
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