| LEYES Experimento: Obtención del número pi Se miden la longitud y el diámetro de cinco objetos cilíndricos. Se obtiene la relación entre ellos y la representación gráfica de la longitud frente al diámetro. La pendiente de la recta que se obtiene se aproxima al número pi. CAÍDA Experimento 1: Tiempo de reacción Una persona sujeta una regla verticalmente. Otra coloca los dedos pulgar e índice a los lados de la parte de arriba de la regla. A la voz de - ¡ya! - el primero suelta la regla y el otro intenta coger la regla, que cae una distancia s. El tiempo de reacción es t = (2s/g)1/2 siendo g la aceleración de la gravedad. Experimento 2: Ingravidez (con una botella y con una vela) Con dos fenómenos se trata de simular la ingravidez o la microgravedad - Se hace un agujero en el lateral de una botella que se tapa con plastilina. Se llena de agua y al quitar la plastilina sale un chorro. Si se hace esto mismo dejando caer la botella el agua deja de salir. - Se pega una vela al fondo de una lata. La vela se enciende y no se apaga hasta que se ha acabado todo el oxígeno de la lata. Si la vela se enciende y la lata se deja caer desde una cierta altura se apaga siempre aunque no se haya consumido el oxígeno. En la caída, la aceleración de la gravedad es cero y no se dan las condiciones para la convección.
EQUILIBRIO Experimento 1: Equilibrio con fichas de dominó En esta demostración se busca la estabilidad. Se cogen fichas de dominó y se apilan una encima de otra colocando cada ficha un poco descentrada comparando con la que hay debajo de ella. ¿Cuántas pueden apilarse y dónde está el centro de masa del conjunto? Experimento 2: Dos tenedores en equilibrio La posición del centro de gravedad es fundamental para el equilibrio, y para que un objeto esté en equilibrio estable su centro de gravedad debe estar por debajo del punto de suspensión. Esto se comprueba construyendo el siguiente sistema: dos tenedores clavados en un corcho, este se coloca sobre una moneda y esta sobre la punta de un lápiz.
HIDROSTÁTICA Experimento 1: Presión hidrostática Se hacen dos agujeros a diferente altura en una gran botella de refresco y se tapan con plastilina. Se llena la botella de agua. Al quitar la plastilina se producen dos chorros. El alcance del que está a mayor profundidad es mayor debido a la mayor presión hidrostática que hay a la salida. Experimento 2: Un huevo que no se hunde Llena dos vasos con aproximadamente ¾ de agua. En un vaso se añade aproximadamente ¼ del mismo con sal y se agita hasta que la sal se disuelva. Introduce un huevo en cada vaso y observa lo que sucede. El huevo se hunde en el vaso con agua pero flota en el vaso con agua salada. La sal hace el agua más densa que el agua pura, y por eso flota sobre ella. El Mar Muerto tiene tanta sal que todo el que nada en él flota. Experimento 3: Chafando una lata La presión atmosférica es lo suficientemente intensa como para chafar una lata metálica. Se puede hacer utilizando una lata metálica con tapón de rosca (evitar utilizar una lata que haya contenido alguna sustancia explosiva). - Introduce una pequeña cantidad de agua en una lata y colócala en el fuego, destapada. Calienta hasta que salga vapor y, rápidamente, con un guante de horno cierra la lata con el tapón. Pon la lata debajo de un grifo y echa agua fría sobre la lata. La lata se chafará. Cuando el aire en la lata se calienta, su presión sube y algo de aire se escapa. Cuando se cierra la tapa, el vapor y el aire caliente permanecen aproximadamente a la misma presión que la atmósfera circundante. Una vez que la lata se ha enfriado, se enfría también el aire, su presión cae, permitiendo que la mayor presión exterior chafe la lata. Puede hacerse también (realmente mucho más fácil) utilizando una lata de refresco, de aluminio. Pon una pequeña cantidad de agua en ella (aproximadamente 3 cm) y caliéntala sobre una placa caliente hasta que empiece a echar vapor. Utilizando pinzas, introducirla en un recipiente con agua fría, de unos 15 cm de profundidad. El agua evita que el aire entre. Experimento 4: Meter y sacar un huevo en una botella Cuece un huevo duro y pélalo. Echa una cerilla encendida en un recipiente de cristal de cuello ancho. Pon el huevo en el cuello de la botella. El huevo será absorbido y se introducirá en la botella. Para sacar el huevo sopla vigorosamente en la botella y aparta los labios de la botella. El huevo resulta despedido.
Experimento 5: Un submarino en una botella Llena una botella de plástico de refresco hasta arriba con agua. El submarino es la capucha de un bolígrafo, un pequeño vial o tubo de ensayo o el bulbo de goma de un cuentagotas. Lastra el extremos abierto con plastilina, alambre o cualquier cosa que le haga flotar exactamente en el agua (es necesario que tenga una pequeña burbuja en la parte de arriba). Debe estar siempre a punto de hundirse. Asegúrate que la botella está llena casi hasta rebosar y atornilla el tapón. Cuando la botella se estruja el submarino descenderá. Cuando se hace esto el agua entra en el submarino, el único lugar dónde puede ir. La pequeña cantidad de aire del submarino y la densidad total del submarino hace que se hunda. Como submarino se puede utilizar una bolsa de ketsup o de salsa de soja y se observa como el aire cambia de tamaño en la burbuja. Experimento 6: Pelota en un embudo Se coloca una pelota de tenis en la mesa y coloca un embudo sobre ella. Une el embudo a un secador y conecta el flujo de aire. La bola será atraída por el embudo y sujetará la bola aunque levantemos el embudo, estando éste boca abajo.
CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Experimento 1: Péndulo rompedientes Una gran pieza metálica se suspende de un hilo y este de un soporte a modo de péndulo. Se separa de la posición de equilibrio colocándolo próximo a los dientes de algún espectador y se suelta. Si se tiene fé en el principio de conservación de la energía el espectador no debe separarse. Experimento 2: Superbolas Se lanzan desde la altura del ombligo un pelota de baloncesto y una pelota de tenis. Cuando se sueltan por separado ninguna sobrepasa esta altura. Cuando se dejan caer la pelota de tenis colocada sobre la de baloncesto, la de tenis adquiere una velocidad que casi la pone en órbita (si la altura desde la que se deja caer es la adecuada, teóricamente podría superarse la velocidad de escape).
ÓPTICA Experimento 1: Construcción de una cámara oscura Se utilizan dos cajas tipo de las de zapatos, una menor que la otra. En un lado de la mayor se recorta un pequeño rectángulo y por la cara exterior se pega un marco de diapositivas con una cartulina negra (o un trozo de papel de aluminio) con un agujerito circular (ensayar el diámetro más adecuado). En la segunda caja se recorta un trozo de papel vegetal que funciona como pantalla de proyección. Experimento 2: Reflexión en una cuchara Una cuchara brillante es un espejo cóncavo por una cara y convexo por la otra. ¿Cómo son las imágenes en cada caso? Experimento 3: Determinación de la distancia focal de una lupa Colocando la lente en una zona poco iluminada se proyecta la imagen de la lupa sobre un papel, de algo que se ve por la ventana que debe enfocarse con nitidez. Suponiendo que la escena que se enfoca está muy lejos, la distancia a la que debe colocarse la pantalla es la distancia focal. Experimento 4: Reflexión total con un puntero láser Llena un acuario con agua. Añade una gotita de leche y agita hasta que se vea el haz de luz pasar a través del agua. Dirige el haz de luz hacia arriba del agua de manera que incida sobre la superficie desde abajo. Para un ángulo cualquiera se pueden ver a la vez el rayo incidente y el refractado (polvo de tiza permite ver el rayo refractado). Lentamente cambiar el ángulo en el que el haz de luz incide sobre la superficie del agua. Observar que el haz reflejado en el agua se hace más brillante así como el haz transmitido en el aire se hace más tenue. Se puede localizar el ángulo en el haz transmitido desaparece completamente. Éste ángulo se llama ángulo crítico. Experimento 5: Fibra óptica con un chorro de agua Se sujeta un tubo de vidrio doblado en ángulo recto para utilizarlo como un chorro de agua. Se ilumina con un puntero láser por detrás del codo el chorro de agua. La luz fluirá a lo largo del chorro de agua y dejará una zona brillante donde el agua incide. Experimento 6: Difracción con los dedos y con un tenedor Se pueden observar líneas de difracción oscuras mirando una fuente de luz a través de dos dedos bastante unidos, formando una red de difracción. También se pueden observar líneas de difracción en los espacios entre las púas de un tenedor. Girar un poco el tenedor para obtener mejores líneas.
Experimento 7: Polarización La pantalla de cristal líquido de una calculadora o de un ordenador está polarizada. Para comprobarlo se coloca un polaroide frente a la pantalla de un calculadora y se gira hasta que la imagen desaparece. Experimento 8: Puesta de sol Llena un tanque de plástico rectangular hasta aproximadamente los tres cuartos de agua. Añade unas gotas de leche. Mezcla la leche y a continuación ilumina con la luz de un proyector. Observa que el extremo opuesto al de la lámpara se ve como una puesta de sol y cuando se observa desde un lateral parece azul-verdoso. Se puede observar, con un polaroide, que la luz es polarizada.
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO Experimentos 1: Fenómenos electrostáticos Experimento 2: Construcción de pilas. Una pila con zumo de limón Se necesitan una patata grande o limón, un electrodo de cinc (bastará un trozo de 3 cm x 0,5 cm), un electrodo de cobre de tamaño semejante al de zinc, una pequeña luz o led y cable de cobre. Introduce el electrodo de cinc en el limón o la patata, colocar el electrodo de cobre en el lado opuesto. Conectar la pequeña luz a los dos electrodos con el cable de cobre. Observa lo que sucede. Experimento 3: Una radio envuelta en papel de aluminio Una radio sintonizada en onda media sigue oyéndose cuando se envuelve en papel de periódico y deja de oírse cuando se envuelve en papel de aluminio. Al hacerlo se ha construido una jaula de Faraday que no deja pasar las ondas electromagnéticas.
ENERGÍA NUCLEAR Experimento 1: Simulación de la desintegración radiactiva Se introducen en una caja de zapatos el mayor número posible de monedas. Se agita la caja hacia arriba y hacia abajo y hacia los lados. Se destapa la caja y se sacan las que tienen cruz arriba. Se anota el número de las que quedan con cara arriba que se dejan en el interior de la caja. Este proceso se repite sucesivas veces. Se construye una gráfica colocando en ordenadas el número de monedas y en abscisas el número de orden de la extracción, igualmente espaciado. La gráfica que se obtiene es una exponencial. |