Nivel Secundaria

Experimento 6 – El globo misterioso

La mayoría de los materiales aumentan su tamaño cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Esto se puede reinterpretar como que un material “libera calor” al contraerse y al estirarlo “absorbe calor”, de tal forma que, cuando uno introduce calor en el objeto (lo calienta), se aumenta su tamaño y cuando uno extrae calor del objeto (lo enfría), se reduce su tamaño. Si, por ejemplo, tomamos una barra de metal y la calentamos, crecerá. Si la enfriamos, se contraerá. Así es como los termómetros funcionan.

Los polímeros (como el látex) no siempre cumplen con esta propiedad: a veces actúan de forma inversa como se demuestra en este experimento.

Material:

  • 3 globos de diferente tamaño
  • un hielo
  • una cacerola
  • agua

Procedimiento:

  1. Infla uno de los globos (no lo amarres) y pásale el hielo por toda su superficie enfriándolo lo más que puedas. Después, deja que salga el aire.
  2. Toma con una mano exactamente la parte del globo de donde se infla y con la otra mano, toma un par de centímetros hacia un lado. Ahora estíra rápidamente el globo y acércalo a tus labios.
  3. Estira el globo como en el paso 2)  y mantenlo estirado unos 30 segundos. Ahora acércalo a tus labios y contráelo.
  4. Infla mucho otro de los globos varias veces, poniendole hielo cada vez. Tienes que lograr que el globo “envejezca”, es decir, que quede arrugado y holgado cuando esté desinflado.
  5. Coloca en la cacerola un poco de agua y ponla a hervir. Cuando el agua esté hirviendo, pon el globo “envejecido” dentro de la cacerola durante 2 minutos y después sácalo.

Preguntas:
¿Qué sucedía al ponerle el hielo al globo y después desinflarlo?
¿Cómo sentiste el globo al estirarlo y contraerlo? ¿Qué sucedía con su temperatura?
¿Por qué “rejuvenecía” el globo al meterlo al agua hirviendo?
¿Si caliento un globo, se estira o se contrae?
¿Se podría usar esto como un termómetro?

Experimento 5 – Cámara oscura

Antes de la invención de la cámara, los pintores utilizaban los “cuartos oscuros” para pintar paisajes.

¿Qué es un cuarto oscuro? Es un instrumento óptico que proporciona una proyección de luz sobre una superficie plana, es decir, un dispositivo con una pantalla en la que una imagen es proyectada, por ejemplo, un paisaje.

Material:

  • Una vela
  • Una caja de zapatos
  • Tijeras
  • Papel calca
  • Cinta aislante

Procedimiento

Nota: Este experimento se debe hacer en la oscuridad.

  1. Pega la vela a la cubierta de la caja de zapatos con cinta aislante.
  2. Corta la cara más pequeña de la caja, dejando un prisma rectangular sin una de sus caras.
  3. Pega, con cinta aislante, el papel de calco en el lado que retiraste en el paso 2.
  4. Haz un pequeño agujero en el lado opuesto al que tiene papel de calco.
  5. Enciende la vela y colócala a unos 45 cm de la caja. El agujero de la caja debe estar en la dirección de la vela.
  6. Observa en la pantalla del cuarto oscuro hecha de papel de calco la imagen que se forma.

Preguntas:

¿Por qué la imagen está invertida?
¿Qué pasa si el agujero es demasiado grande?
¿Cómo se puede variar el tamaño de un objeto cuando está más cerca de la caja?

Experimento 4 – El sorprendente botón submarino

Se cuenta que cuando Arquímedes descubrió cómo medir la masa de un objeto usando la densidad del agua y las fuerzas de empuje, salió corriendo desnudo a la calle gritando “¡Eureka!” porque había encontrado la solución al gran problema de cómo saber si una corona era de oro o no.

Lo que descubrió Arquímedes fue que la fuerza de flotación que el agua ejerce sobre un objeto sumergido es igual al volumen de agua que desplaza. Así, si un objeto es más denso que el agua, se hundirá, mientras que flotará si su densidad es menor que la del agua. Uno puede cambiar la densidad de un objeto cambiando su volumen, o bien, cambiando su masa.

Si a un botón le adherimos burbujas de aire su volumen cambiará, pero su masa será prácticamente la misma. Si nuestro botón es ligeramente más denso que el agua se hundirá y volverá a flotar al pegarle burbujas.

Material:

  • Agua mineral (agua carbonatada)
  • Un vaso transparente
  • Un botón de plástico que no flote en el agua de máximo 2cm de diámetro.

Procedimiento:

  1. Llena el vaso con el agua mineral dejando un espacio libre de alrededor de 1cm entre el nivel del líquido y el borde del vaso.
  2. Deja caer el botón en el vaso. Si el botón tiende a flotar, dale un golpecito para sumergirlo.
  3. Observa pacientemente lo que sucede.

Figura:

Preguntas: 

¿Por qué flota por momentos el botón?

¿Por qué se vuelve a hundir cuando llega a la superficie?

¿Cómo se te ocurre que podrías usar este fenómeno?

¿Con todos los materiales que no flotan sucede lo mismo? ¿Con qué materiales funciona el experimento?

Experimento 3 – Dispersión de la luz solar

Hace muchos años (en 1666) Isaac Newton llevó a cabo un experimento con el que demostró que la luz del Sol estaba compuesta por varios colores. En una habitación oscura dejó pasar un rayo de Sol por un pequeño orificio que, a su vez, pasó a través de un prisma de vidrio. Lo que Newton observó fue que la luz se dispersaba en muchos colores: los del arcoíris.

Conseguir un prisma de vidrio no es siempre fácil, por eso aquí te daremos las herramientas para hacer un experimento parecido con materiales que puedes encontrar en casa y con el que podrás observar los colores del arcoíris. Material:

  • Molde para horno.
  • espejo pequeño
  • hoja de papel
  • agua

Procedimiento:

Este experimento se tiene que hacer cuando hay luz de Sol.

  1. Sal al patio o a donde lleguen los rayos del Sol.
  2. Vacía agua en el molde para horno hasta que el nivel del agua llegue a unos 2cm.
  3. Después, coloca el espejo contra la orilla del molde formando un ángulo de aproximadamente 45º con respecto de la base del molde.
  4. Por último, coloca la hoja de papel frente al espejo, buscando los rayos de luz que el espejo refleja (como se muestra en la figura) y observa los colores que se proyectan.

Figura:

Preguntas: ¿Qué colores observas? ¿Qué relación tiene esto con el arcoíris “real”? ¿Cómo mejorarías el experimento para que se vieran mejor los colores?

Experimento 2 – Visualización de ondas sonoras

El sonido es una onda ¿Cómo se ve? Al viajar en un fluido (por ejemplo, el aire), se forman regiones con mayor y menor presión de manera intercalada. Estas regiones viajan a través del fluido; sin embargo, no somos capaces de verlo. ¿Cómo podríamos visualizar esto? Hay diversas formas, aquí presentamos una de ellas. Material:

  • un globo
  • tijeras
  • una bocina pequeña
  • un espejo muy pequeño (1x1cm2) o aluminio muy bien aplanado (que se vea como espejo)
  • un sistema de sonido (computadora, sintetizador, etc…)
  • láser apuntador

Procedimiento:

  1. Recorta el globo formando una “tela” circular de hule.
  2. Colócala sobre la bocina sin estirarla demasiado.
  3. Pega el pedazo de espejo ó aluminio cerca del borde de la tela de hule.
  4. Conecta la bocina al sistema de sonido y pon tu música favorita.
  5. Proyecta un haz de luz del láser sobre el espejo (o papel aluminio).
  6. Refleja la luz sobre una pantalla o pared blanca.

Preguntas:

¿Qué formas se generan en la pantalla?

¿Qué relación hay entre el volumen de la música y la forma de la figura que se forma en la pantalla?

¿Qué otras formas de visualización se te ocurren?

Experimento 1 – El gran escape del agua

Nuestro primer experimento consiste en darle las herramientas al agua para escapar de un vaso. Normalmente, el agua corre cuesta abajo. En los ríos, no vemos, por lo general, que el agua suba. ¿Cómo puede hacer el agua para escapar de un vaso? La respuesta más sencilla y rápida sería: “Volteando el vaso”. Para llevar a cabo este experimento, pondremos entonces la regla de que el vaso no se debe mover. Hay diversas formas en las que el agua puede escapar, incluso con esta prohibición. Nosotros te daremos una respuesta. A ti, ¿cuáles se te ocurren? Material:

  • 1 vaso casi lleno de agua
  • 1 tazón
  • colorante artificial
  • 2 hojas de toallas de papel para cocina

Procedimiento: Nota: sería buena idea hacer este experimento en el fregadero de la cocina (o estar dispuesto a limpiar después).

  1. Llena el vaso con agua, casi hasta el borde y colócalo a un lado del tazón vacío.
  2. Añade un poco de colorante artificial y revuelve bien.
  3. Forma una mecha con las toallas de papel, juntándolas y torciéndolas.
  4. Una vez hecho el tubo de papel, dóblalo por la mitad y coloca una de las puntas dentro del vaso con agua y dirige la otra punta hacia el tazón vacío.
  5. Espera un par de horas y regresa a ver lo que ha sucedido.

¿Cómo escapa el agua?

Hay miles, o tal vez millones, de espacios diminutos entre las fibras de las toallas de papel. El agua se mueve a través de estos huecos diminutos gracias a fuerzas electrostáticas. Este fenómeno se llama capilaridad y es probablemente la forma en la que la humedad se mueve desde las raíces de las plantas hasta el resto de ellas.

Preguntas:

¿En qué momento se detiene el agua?

¿Cuánto tiempo transcurrió hasta que el agua dejó de pasar a través de la mecha?

¿Qué otras formas de escape se te ocurren?

Anuncios
  1. No trackbacks yet.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s

Anuncios
A %d blogueros les gusta esto: