Post on 03-Dec-2015
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EXPERIMENTOS DE FISICA
Dibujar campos magnéticos y eléctricos muy fácilmente
Con este experimento pretendemos dejar un poco de lado los experimentos que
hemos estado realizando últimamente que requieren de condiciones especiales de
trabajo. La idea es volver un poco a los experimentos sencillos, demostrativos y aptos
para que los realicen incluso los más pequeños del hogar. Así mismo,
proporcionaremos información suficiente para que los adultos puedan explicar, hasta
donde consideren, los fenómenos involucrados en el experimento. Por último,
intentaremos explicar de la forma más sencilla posible uno de los fenómenos más
complejos e interesantes del Universo, aquellos fenómenos relacionados con las
fuerzas electromagnéticas. Con suerte, al final de la explicación se podrá proporcionar
una explicación muy clara y sencilla de este esquivo fenómeno, pudiendo demostrar y
explicar a los pequeños y no tan pequeños temas relacionados con física avanzada
sin mayor dificultad.
Conceptos previos:
Las fuerzas electromagnéticas son una de las principales fuerzas del Universo, las
cuales son: electromagnética, nuclear y de gravedad (pudiesen existir más, pero no se
ha demostrado su existencia concluyentemente). La fuerza electromagnética
originalmente era estudiada por separado, es decir, se pensaba que existían por sí
solas e independientemente. Sin embargo, gracias a los descubrimientos de Einstein
hoy sabemos que un fenómeno no puede separarse del otro y que de hecho se
presentan en forma simultánea.
En este experimento estaremos trabajando con campos magnéticos que son parte de
las fuerzas electromagnéticas. Dado que se trata de fuerzas en el sentido físico, eso
quiere decir que puede ser descrita mediante vectores. Un vector, dicho de manera
muy simplificada, es una magnitud a la que se le puede asociar una dirección y todas
las fuerzas son vectores ya que se les puede asociar una dirección en la que se
aplican.
En el caso de los campos magnéticos, se esperaría que fuese muchísimos vectores,
es decir, una fuerza en todas direcciones. Si quisiésemos dibujar cada una de las
líneas o vectores podría ser una labor titánica, pero afortunadamente contamos con
una forma mucho más sencilla de dibujar tanto campos magnéticos como eléctricos,
aunque en este experimento nos centraremos en los primeros ya que son más fáciles
de reproducir.
Materiales
Para el campo magnético
Un imán, si no se cuenta con uno, también se puede fabricar uno (ya hablamos
de esto en otros experimentos)
Limadura de hierro
Una mesa de cristal o cualquier otra superficie transparente y no muy gruesa
Para el campo eléctrico
Semillas de alpiste
Una fuente de voltaje muy grande (en los laboratorios de física suele haberlas)
Una superficie de trabajo aislante y que no genera mucha fricción, como el
vidrio
Procedimiento
El experimento es muy sencillo, simplemente basta con esparcir la limadura de hierro
y colocar el imán debajo de la mesa o cristal. Con el campo eléctrico, las semillas se
esparcen sobre la mesa y la fuente de voltaje por encima.
Explicación
Pronto veremos cómo se dibujan los campos y podremos observar cómo se dibujan
las “flechas”, los vectores, demostrando así que los campos tanto eléctricos como
magnéticos son fuerzas y que pueden, de hecho, ser representados con vectores.
Lata que salta sola
Hoy te vamos a presentar un experimento que seguro te gustará mucho ya que es
muy fácil de hacer pero a la vez puede dejar a todas las personas que estén a su
alrededor sorprendidas.
Seguro que si de repente tus padres o amigos ven que una lata de refresco normal y
corriente comienza a dar saltitos por todos lados sin que nadie la esté tocando, se
pueden llevar una verdadera impresión y eso es lo que vamos a enseñarte a hacer
hoy.
MATERIALES
Una lata de refresco vacía
Un mechero
Agua (sólo unas gotas)
PROCEDIMIENTO
Necesitamos la lata de refresco vacía, así que el primer paso será vaciar todo el
contenido que tiene la lata y quitar la chapa de apertura que tiene encima- para
quitarla solo tienes que moverla de un lado a otro durante algunos segundos. Una vez
que la botella de refresco esté vacía y sin chapita, se pone al revés.
Ahora debemos conseguir que la lata se quede pegada momentáneamente a la mesa.
Para conseguir esto, sólo debemos mojar la zona de la lata que está más pegada a la
mesa. con esto se consigue que no se escape el aire y la lata quede “tensada” a la
mesa. Ahora viene la parte más sencilla, debemos pone la llama de un mechero
pegada a la arte lateral de la botella y dejar que se caliente esa zona unos segundos.
Podrás ver como en cuestión de segundos, la lata comienza a alejarse del fuego
dando saltitos como si verdaderamente se estuviese quemando.
¿Qué es lo que está pasando?
La explicación de este experimento es muy sencilla. Al sellar la lata a la mesa con
agua, estás calentando el aire que hay en el interior de esta y que se ha quedado
atrapado porque hemos “tensado” la botella a la mesa con agua. Al darle calor, el gas
comienza a expandirse y quiere ocupar más espacio pero no puede.
El aire intenta salir por la única zona que tiene la lata de refresco que es el agujero
que tiene debajo y esa es la razón por la cual da saltitos.
Vela que hace subir el agua
El experimento que hoy te presentamos tiene que ver directamente con la física y
explica el proceso de la combustión y como se comporta cuando hay aire o no lo hay.
¿Qué es exactamente la combustión?
Para que haya combustión debe haber oxigeno ya que el oxigeno es lo que se va
quemando. Si una habitación se estuviese quemando y de repente en ella se acabase
el oxígeno, el fuego de extinguiría solo. Los átomos que hay en el combustible se
mezclan con el oxígeno.
Una vez que la combustión ha comenzado, está de mantendrá por si sola hasta que
termine con todo el oxígeno de la habitación. Vamos a poner un ejemplo, cuando
comemos, el organismo guarda la energía que come y la va soltando poco a poco a
medida que la vamos necesitando, sin embargo, cuando hablamos de una
combustión, la energía se suelta de golpe.
MATERIALES
1 vela
3 moneda
1 vaso transparente
1 plato hondo con agua
PROCEDIMIENTO
El primer paso es encender una vela y con la cera de esta pegarla a un plato. Poner
agua en este plato – el plato debe poder tener al menos 3 centímetros de alto, así
que es mejor usar un plato llano- y pon las monedas sobre las cuáles vas a poner el
vaso.
Ahora enciende la vela y pon el vaso sobre dichas monedas, viendo que quede
levantada para que pueda entrar agua dentro de este sin problema.
En pocos segundos podrás ver como el nivel del agua comenzó a subir y la vela se
apagó. Al subir el agua, el oxígeno que quedaba dentro del vaso se quemó
rápidamente y por eso la vela ya no se pudo mantener encendida.
OBSERVACION
Para que exista fuego, deben existir tres cosas que nunca pueden faltar: el
combustible es lo que se quema, el comburente es siempre el oxígeno y la chispa. Al
encerrar la vela en el vaso, el oxígeno se consume porque el fuego lo utiliza para
seguir quemando, al acabarse el oxígeno la llama se extingue.
Bolas de fuego que no queman
El post que hoy os presentamos, es un experimento que dejará a todos los que lo
vean asombrados y tú podrás presumir ante los que lo vean.
Te vamos a recomendar que si tienes menos de 16, hagas este experimento
supervisado por una persona mayor.
En el experimento, podrás hacer bolas de fuego y jugar con ellas a los malabares sin
quemarte
Materiales
Algodón.
Hilo de algodón.
Alcohol, colonia o desodorante
Un mechero o encendedor.
PROCEDIMIENTO
Para empezar a realizar el experimento de las bolas de fuego que no queman en las
manos, debes tomar 4 o 5 bolitas de algodón. Te recomendamos que sean de las que
ya vienen en bolitas y no de las que vienen sin cortar.
El siguiente paso es juntarlas en una bola mucho más grande para conseguir que no
se separen, cuando notemos que las bolas de algodón están lo suficientemente
seguras, es el momento de hacer un nudo con todas ellas.
Las bolas deben quedar perfectamente sujetas y luego debemos poner el suficiente
alcohol como para que se queme el alcohol y no el algodón.
Debe quedar parecido al de la foto. Listo, ya puedes comenzar a hacer malabares con
las bolas de fuego
¿Qué es lo que realmente está pasando?, ¿porqué puedes tocar
bolas de fuego sin quemarte?
Por varias razones
1. El algodón es un mal conductor térmico, es decir, el algodón nos da una
protección para que el el calor no llegue a nuestra piel. Por eso, las batas de las
personas que manipulan fuego son de algodón, un ejemplo son las batas de los
químicos están hechas enteramente de algodón, ya que no se incendian con
facilidad.
2. El calor que desprende el fuego alcanza varias temperaturas. paradogicamente,
a medida que te vas alejando del fuego, esta temperatura tiende a aumentar
alcanza un máximo y luego disminuye de nuevo. En este caso, el algodón
completo es la zona central que tiene una temperatura mínima.
3. En otros lugares podrás leer que la flama azul es la de menor temperatura, pero
esto no es cierto. Las flamas azules, se deben a lo que se llama una combustión
completa y también se le llama flama reductora. Este tipo de flama, son las que
alcanzan una temperatura mayor; pero dado que estamos muy cerca de la
fuente de calor – zona central- la temperatura es inferior.
4. Un ejemplo similar sucede en el sol, ya que sin contar los efectos
termonucleares del núcleo, solo en su superficie alcanza 5.500 grados; pero en
la corona que está mucho más alejada de la superficie alcanza hasta 2.000.000.
ARCOIRIS CASERO
Este experimento sobre cómo hacer un arcoíris casero no requiere que
hagamos algo extraño, no tendrás que tirar cantidades inmensas de agua al cielo
o jugar con fuego para que suceda un arcoíris en la puerta de tu casa. Esto es
algo más sencillo y solamente requerirás de un CD para hacerlo.
Con un viejo CD que tengas en casa y una fuente de luz, podrás impresionar a tus
niños o familiares haciendo combinaciones de colores fantásticas y muy bellas
ante la vista de cualquier persona. Los arcoíris no tienen que ser gigantescos o
tener un duende con una olla llena de oro al final para ser bellos, pueden ser
pequeños y caseros y ser igual de llamativos.
MATERIALES
1 CD o DVD con 2 capas
1 vela, bombilla o cualquier otra fuente de luz (se pueden utilizar varias)
1 pinza
1 trozo de cartón
1 tijeras
Cinta adhesiva
Cómo haremos el experimento casero
1. Lo primero que aremos será separar las dos capas del disco ya que
solamente necesitaremos una de ellas. Utilizaremos las tijeras o un cúter
para esto, teniendo cuidado e introduciendo la cuchilla entre las dos capas
de a poco para no cortarnos o romper ambas capaz. Cuando hayamos
abierto el primer hueco, podremos separar las capas con un dedo.
2. La capa que nos servirá para el experimento es la transparente, la inferior.
En caso de que hayan quedado trozos de la otra capa, simplemente los
removeremos utilizando la cinta adhesiva, pegándola y despegándola hasta
que se quiten todos los restos.
3. Lo que sigue es crear un obstáculo para la entrada de luz, que sería el trozo
de cartón. Cortaremos un pedazo lo suficientemente grande como para tapar
el centro del disco, así la luz no puede pasar a través de él. Lo pegaremos
con la cinta adhesiva o con un poco de pegamento.
4. Queda sujetar el disco con la pinza justo en el borde, para que podamos
agarrarlo sin que los dedos interfieran en la visión.
5. Lo último será tomar alguna fuente de luz y colocar el disco por delante.
Podemos jugar con las diferentes fuentes de colores, las cuales nos darán
combinaciones de colores distintos.
¿Por qué sucede esto?
Todo esto ocurre por un fenómeno físico conocido como difracción, que
distorsiona las ondas cuando se encuentran ante un obstáculo. Por eso, al
chocarse la luz con el obstáculo (el trozo de cartón), se expande en un gran
número de rayos que se abren como un abanico, dando una combinación de
colores similar a la del arcoíris.
OBSERVACIONES
Prueba los resultados de combinaciones que se consiguen con las distintas luces,
ya sean velas, bombillas o incluso distintas bombillas con intensidades variadas.
Es un experimento muy sencillo y con el que resulta casi imposible lastimarse,
pero recordamos tener cuidado al separar las capas del disco porque puedes
llegar a cortarte.
Densidad de los líquidos: líquidos en varias capas y colores
La densidad, aunque suene muy aparatoso para los ajenos al tema, es algo realmente
muy sencillo de comprender y muy útil. Para entenderlo, pensemos en lo siguiente:
toma un puñado de plumas, papel o cualquier cosa “ligera” que encuentres. Ahora,
toma un puño de monedas. ¿Podrías contestar cuál pesa más? Dado que la medida
es tu puño, podrías afirmar que las monedas que caben en un puño pesan más que
las plumas o papel que caben en ese mismo puño. Si lo comprendiste, entonces ya
sabes de qué se trata la densidad, objetos o materiales que ocupan un mismo espacio
pueden ser más densos (más pesados, como las monedas) o menos densos (menos
pesados, como las plumas).
Sin embargo, la densidad también afecta a los líquidos y produce fenómenos
sorprendentes. Por ejemplo, el hielo es menos denso que el agua líquida, por eso
flota. Si no fuese así, los glaciares se hundirían y matarían o congelarían a todos los
peces que nadasen cerca. Así mismo, las capas de hielo en los lagos se formarían
desde el fondo hacia arriba, en lugar de en la superficie. Si fuese así, los peces no
podrían sobrevivir en lugares fríos porque morirían congelados. Todo esto se debe
gracias a las distintas densidades. Para este experimento, te enseñaremos a crear un
curioso líquido compuesto por varios líquidos de distintas densidades, mismas que
podrás colorear para crear un líquido en multicapas y multicolor.
MATERIALES
Una botella transparente
1 parte de agua
1 parte aceite
1 parte de glicerina
Colorantes artificiales o naturales
Procedimiento
Es muy sencillo y no requiere supervisión de un adulto. Simplemente colocaremos el
agua, el aceite y la glicerina en la botella. Se agrega el colorante, preferentemente
líquido gota por gota. Se deberá observar cómo va bajando cada gota de colorante y
cómo se va disolviendo en las distintas capas de nuestro líquido. Una vez que
pongamos suficiente colorante, podemos agitar vigorosamente la botella para ver qué
sucede con los colores.
Para mejorar aún más este experimento, se pueden conseguir colorantes especiales
que no se disuelven en agua, pero sí se disuelven en aceites y grasas. Así, tendremos
una botella multicolor muy interesante.
Explicación
Se dice muy frecuentemente que este experimento se basa en las distintas
densidades de los líquidos. Eso es parcialmente cierto, el hecho de que posean
densidades distintas permite que un líquido flote por encima del otro. Sin embargo,
existen algunas razones adicionales por las cuales este experimento se puede llevar a
cabo que son un poquito más complejas, pero igualmente interesantes.
OBSERVACION
Se dice que es parcialmente cierto porque por ejemplo agua y alcohol también tienen
densidades distintas, sin embargo al preparar una bebida, es imposible distinguir
dónde quedó el agua (o refresco o zumo o lo que sea) y dónde quedó el alcohol. Esto
es porque los dos líquidos pueden disolverse entre sí con mucha facilidad, sin
importar qué cantidad agreguemos de uno u otro. En el caso del agua y el aceite, la
forma de las moléculas impide que se disuelvan entre sí, es decir, nunca podrán
mezclarse o disolverse entre sí. Al no poder disolverse y tener diferentes densidades,
el líquido más ligero o menos denso flota por encima del más denso. Ahora podríamos
contestar una vez terminado el experimento: ¿qué es más denso, el agua, el aceite o
la glicerina?
Hacer un termómetro casero (Explicado)
En la escuela los chicos aprenden mucho acerca de la energía, el calor y la
temperatura. Y por lo tanto utilizaran un termómetro de laboratorio. En este proyecto
el niño aprenderá a hacer un termómetro en casa y complementar lo que está
aprendiendo a cerca de este instrumento en la escuela.
Materiales necesarios
Agua de grifo
Alcohol
Botella de plástico de 11 onzas aproximadamente y de cuello estrecho
Colorante rojo
Una pajita o cañita de plástico
Plastilina
Un termómetro de tienda (opcional)
¿Procedimiento?
1. Añadir partes iguales de agua y alcohol a la botella un cuarto de cada uno.
2. Añadir un par de gotas de colorante rojo y mezclar agitando la botella.
3. Ponga la pajilla en la botella, pero no dejes que hunda hasta el fondo.
4. Utilice la plastilina para sellar la botella, fijándola en ella para evitar jugas de
alcohol.
5. Para probar si funciona el termómetro casero, se tiene que colocar el
termómetro en un lugar caliente de la casa, por ejemplo al lado de la cocina.
Así veremos como se mueve el líquido dentro de la pajilla.
6. Marcamos con lápiz he iremos probando en lugares mas fríos y más calientes .
Así podemos ver como varía de acuerdo a la temperatura del ambiente.
OBSERVACION
Al igual que cualquier termómetro, la mezcla se expande al calentarse. A medida que
la mezcla de alcohol y agua se expande se mueve hacia arriba a través de la pajita. Si
hubiera mucho calor en la botella, el líquido podría llegar a la parte superior de la
pajita.
La Botella con Pulmones
En nuestro cuerpo humano, tenemos diversos sistemas grandiosos, tales como: El
sistema digestivo, el sistema excretor, el sistema esquelético, el sistema muscular, el
sistema nervioso, el sistema respiratorio, entre otros.
Hoy vamos a hablar sobre el sistema respiratorio y a simular uno de las capacidades,
como lo es LA RESPIRACION. Antes de empezar con el experimento, tenemos que
recordar algo muy valioso:
Nuestro cuerpo es el motor de nuestra vida, sin el no podemos hacer nada. Debemos
cuidar cada parte de el. Debemos evitar los vicios, no conllevan a nada bueno y para
lo peor NOS ENFERMAN y DAÑAN NUESTRO ORGANISMO. Evitar los cigarros y el
alcohol.
Para este experimento necesitaremos los siguientes materiales:
Una botella de plástico, esas que sobran después de beber la gaseosa.
Unas tijeras, usarla con mucho cuidado
3 pajitas (esas que usamos para beber la gaseosa).
Un corcho, le podemos pedir a papá esos que sobraron del vino de la ultima
cena familiar.
Guante de látex (un par), podemos decirle a mamá que nos los compre en la
farmacia o nosotros mismos hacerlo.
Cinta aislante, nuestro papá debe tener en su estante de materiales.
Ahora si, manos a la obra:
1. Cortamos la parte baja de la botella, para eso usamos la tijera. Si, es posible le
pedimos ayuda a una persona adulta para la culminación de este paso.
2. Colocamos el guante, este simulará el trabajo que desarrolla el DIAFRAGMA.
3. Con las tres pajitas, formamos una “Y”.
4. En los extremos que forman la “V” del Sistema “Y” colocamos los dos globos.
Para tener un mejor agarre, usamos la cinta para reforzarlo.
Los globos simularan nuestros pulmones.
5. Atravesamos la pajita, que esta al otro extremo de la “V” del Sistema “Y”, por el
corcho y lo colocamos en el pico de la botella.
Esto ayudara a que la botella quede hermético.
El experimento tiene que quedarles como en la siguiente imagen.
A las pruebas me remito:
Tira del diafragma (en este caso nuestro guante) y veamos el resultado.
OBSERVACION
Cuando el guante (nuestro diafragma) se expande hace que los globos (nuestros
plumones) se hinchen. Cuando sucede lo contrario, o sea cuando se contrae hace
que se expulse el aire.
CIENCIA EN LA COCINA: PIRULETAS DE AZÚCAR CRISTALIZADA
El proceso de fabricación de piruletas de azúcar cristalizada es realmente fascinante. Una vez que un adulto ha preparado el experimento, los niños pueden vivir en directo el crecimiento de los
cristales que más tarde darán lugar a sus piruletas. ¿Nos vamos a la cocina a disfrutar de la ciencia?
Materiales:
Un vaso de agua.
Entre 3 y 4 vasos de azúcar.
Colorante alimentario y aromas de pastelería (opcional).
Palitos de helado.
Pinzas de tender la ropa.
Vasos y platos.
Cazo y cuchara de madera.
Papel de aluminio o rollo de cocina.
Un adulto que realice la cocción del agua con azúcar.
Procedimiento:
Pon el agua a calentar en el cazo.
Añade, poco a poco, el azúcar y remueve. Continúa hasta que notes que ya no se puede disolver más cantidad de azúcar. No debes dejar que hierva demasiado tiempo, ya que, si te pasas con la cocción, la mezcla se oscurecerá y obtendrás caramelo. El objetivo es obtener un almíbar blanquecino.
En agua caliente conseguiremos disolver un montón de azúcar.
Baña los palitos de helado con el almíbar que acabas de cocinar y deja que se sequen. Para que se mantengan de pie puedes agarrarlos con pinzas de la ropa.
El azúcar impregnada en los palitos será la base sobre la que crecerán los cristales de nuestras piruletas.
Vierte la mezcla en los vasos. Si lo deseas añade colorante y aromas.
Una vez que la mezcla se ha enfriado (es muy importante que así sea) coloca los palitos de helado en el centro de los vasos y sin que toquen el fondo. Usa una pinza para mantenerlos en esta posición.
A los niños les puede la curiosidad y no pueden evitar sacar los palitos de vez en cuando, meter el dedo, etc. Aunque sería mejor no disturbar el experimento, mis hijos no pararon de tocar y conseguimos que casi todas las piruletas crecieran, ¡la ciencia está de nuestra parte!
Cubre con papel de aluminio o de cocina para que no entre el polvo.
Las piruletas tardarán en hacerse entre una y dos semanas (dependerá de las condiciones ambientales), pero a las pocas horas ya podrás observar el crecimiento de los cristales de azúcar.
En dos semanas los cristales han crecido muchísimo.
Retira los cristales que estén creciendo en otros lugares que no sean los palitos de helado. Seguramente los encontrarás en la superficie del líquido y tanto en el fondo como en las paredes del vaso. Puedes comértelos, será un pequeño anticipo.
Cuando los cristales hayan crecido lo suficiente, saca las piruletas y ponlas en un vaso (sujetas con pinzas) durante unas horas hasta que se sequen.
Pronto llegará el momento esperado.
Disfruta comiéndotelas.
¡Qué buena pinta!
OBSERVACIONES
Disolución saturada. La solubilidad del azúcar en agua aumenta con la temperatura, lo que quiere decir que podemos disolver más azúcar en agua caliente que en agua fría. Así, hirviendo el agua conseguimos disolver la máxima cantidad de azúcar posible. Cuando el agua ya no admita más azúcar habremos obtenido una disolución saturada para esa temperatura.
Disolución sobresaturada. Cuando el cazo con almíbar se retira del fuego ya empieza a enfriarse. En estas condiciones el agua contiene más azúcar del que puede disolver a esa temperatura. Se trata de una disolución sobresaturada. En cuanto se produzca una ligera perturbación en la mezcla (como agitarla un poco), caiga una mota de polvo, haya alguna imperfección en el vaso o se indroduzca un objeto rugoso (como el palito de helado), el exceso de azúcar va a abandonar la disolución. Esto significa que el azúcar disuelto volverá a ser un sólido, es decir, cristalizará.
Además del efecto de la temperatura, con el paso del tiempo el agua presente en el almíbar se irá evaporando. Debido a la pérdida de agua se producirá también un exceso de azúcar en la disolución. Por eso el experimento funcionará más rápidamente si las condiciones son favorables a la evaporación: ambiente seco y caluroso.
Para saber más sobre evaporación diviértete con este experimento: Enfriando una botella con evaporación.
Crecimiento de los cristales. Aunque lo que perseguimos es que los cristales crezcan sobre los palitos de madera, estos pueden crecer en cualquier lugar del vaso. Para tener más probabilidades de éxito hemos bañado los palitos en el almíbar y dejado que el azúcar de su superficie cristalice antes de colocarlos en los vasos a temperatura ambiente. Con ello, hemos creado un “efecto llamada”, ya que, estos cristales atraerán a las moléculas de azúcar que están abandonando la disolución. De esta forma conseguiremos que los cristales vayan creciendo donde deseamos: en los palitos.
Electroimán Casero: Hazlo tu mismo
Suena interesante, ¿verdad? Pero a medida que te pones a pensar que es un
electroimán te vas nublando hasta perder la cabeza y opinar que nos estamos
refiriendo a un imán.
Pues tu respuesta no está tan lejos de la definición de electroimán.
Entonces, ¿Qué es un electroimán?
Un electroimán es un imán que funciona con electricidad (viste que estabas
demasiado cerca). Este dispositivo genera un campo magnético. Se construye
enrollando alambre de metal alrededor de un núcleo de hierro o acero (también
puedes usar níquel o cobalto).
MATERIALES
Batería pequeña de 1.5 voltios.
1 metro de cable.
Pinzas para quitar el aislamiento del cable (puedes usar el alicate de papá).
Tornillo con su respectiva tuerca.
Cinta adhesiva
PROCEDIMIENTO
1. Con la pinza o alicate, quitamos un par de centímetros del aislamiento en ambos
lados del cable.
2. Enrollamos el cable alrededor del tornillo
3. Para que no se desenrolle, sujetamos los dos extremos con la cinta adhesiva.
4. Conectamos los dos extremos del cable a cada polo de la batería.
ahora tenemos nuestro propio imán.
¿Cómo funciona?
Nuestro electroimán funcionara cuando lo acerquemos a algún objeto metálico, la
fuerza de nuestro electroimán dependerá de varios puntos, tales como:
Voltaje de la pila, si queremos uno mas potente debemos tener una batería con
mas voltaje.
Numero de vueltas del cable alrededor del tornillo.
Material del núcleo (del tornillo).
Podemos experimentar con distintos materiales del núcleo, tales como hierro, acero,
cobalto, níquel, etc. para construir diferentes modelos y probar sus distintas fuerzas
de atracción.
Pero debemos tener mucho cuidado, por ejemplo al sentir que el cable ha tomado
temperatura elevada debemos desconectar la corriente inmediatamente.
Pero, ¿qué ventaja tengo frente a un imán?
Pues un electroimán lo podemos prender y apagar, dependiendo el momento en que
lo necesitemos utilizar. Además los electroimanes los podemos encontrar en muchos
lugares, como:
Discos de computadoras
Timbres para puertas
Maquinas capaces de levantar automóviles u objetos demasiado pesados.
EXPERIMENTOS DE QUIMICA
VOLCAN QUIMICOQUE SE NECESITA* Plastilina* 1 Cucharada de Bicarbonato de Soda* Colorante para tortas (rojo)* Jabón líquido* 1/4 taza de vinagre
SENCILLO VOLCAN QUIMICO
Este experimento se lo hace sobre una mesa en la cual se ha colocado previamente trozos de papel periódico, porque se puede hacer un desastre!
COMO SE HACE
Modela tu volcán con plastilina de color marrón y verde. Se puede usar color rojo en la parte de arriba del volcán para simular la lava que fluye. Se hace un agujero en el centro del volcán con ayuda de una varilla de madera o un tubo de ensayo.
QUE SE HACE
Para hacer que el volcán haga erupción se coloca en el interior una cucharada de bicarbonato de soda, unas gotas de colorante de comida (para tortas de color rojo), unas gotas de jabón enm líquido y finalmente
una cucharada de vinagre. A los pocos instantes notarás que comienza a salir la "lava" que se produce por la reacción del bicarbonato con el vinagre.
También se puede hacer un volcán con papel mache o con trozos de periódico mojados con pegamento blanco. Se pinta y se coloca en una bandeja, tal como se puede ver en la foto.
COMO FUNCIONA
El bicarbonato de sodio actúa como una base frente al vinagre (ácido acético) y se produce la neutralización (total o parcial). Se desprende dióxido de carbono (el burbujeo ese que sale con espuma y todo). También se obtiene agua y acetato de sodio.
OBSERVACIONPara aquellos a los que les gusta la quimica la explicacion es es: El volcán erupciona debido a una reaccion de un acido y una base: el bicarbonato de sodio) + vinagre (acido acetico) --> dioxide de carbono + agua + sodio + iones de acetato NaHCO3(s) + CH3COOH(l) --> CO2(g) + H2O(l) + Na+(aq) + CH3COO-(aq) donde s = solido, l = liquido, g = gas, aq = acuoso o en solucion Es decir: NaHCO3 <--> Na+(aq) + HCO3-(aq) CH3COOH <--> H+(aq) + CH3COO-(aq) H+ + HCO3- <--> H2CO3 (acido carbonico) H2CO3 <--> H2O + CO2 El ácido acético (un ácido débil) recciona y neutraliza el bicarbonato de sodio (una base). El dióxido de carbono que se produce se desprende en forma de gas. El dióxido de carbono es el responsable del burbujeo y del sonido durante la erupción.
DETERMINACIÓN DEL PH Y LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA
Materiales Tiritas para medir el pH. Vasos de precipitado. Electrodos de cobre. Fuente de alimentación. Amperímetro. Cables.
CONCEPTOEl pH tiene una gran influencia en los procesos químicos que tienen lugar en el agua, ya que tanto los seres vivos como los materiales tienen una determinada tolerancia a este parámetro.
Los valores de conductividad se usan como índice aproximado de concentración de solutos.
Desarrollo
Para medir el pH utilizamos tiritas de papel tratadas para cambiar de color en función del valor de dicho parámetro.
Para determinar la conductividad de las diferentes muestras de agua, utilizamos un voltímetro construido por nosotros con unos electrodos, una fuente de alimentación y un amperímetro.
SÍNTESIS DE UN POLÍMERO ENTRECURZADO
MATERIALES
Una cuchara de plástico de polipropileno. Dos recipientes de plástico calibrados. Un litro de disolución de polialcohol vinílico 4% (PVAL). 250 ml de disolución de borato de sodio 4% en recipiente cuentagotas. Botella de colorante (disolver una pequeña cantidad de colorante
alimenticio en agua destilada). Bolsita de polietileno de baja densidad con cierre hermético. Borato de sodio Alcohol
polivinílico
PROCEDIMIENTO
1. Pon 10 ml de PVAL en un recipiente calibrado. Observa sus propiedades.2. Añade 15 gotas de borato de sodio en el otro recipiente calibrado. Observa sus
propiedades.3. Añade una gota de colorante al PVAL. Remueve con la cuchara.4. Añade el borato de sodio al PVAL y remueve hasta que no se produzca ningún
cambio.5. Saca el polímero del recipiente y déjalo encima de la mesa. Observa las propiedades
del producto que has obtenido.6. ¿Ha ocurrido una reacción química? ¿Qué evidencia tienes?7. El polímero que has obtenido se denomina comercialmente SLIME.8. Estudio de propiedades mecánicas:
- Estíralo suavemente y después fuertemente. ¿Qué sucede? - Prueba si un trozo pequeño se aplana cuando lo aprietas. - Prueba si puedes hacer botar un trozo pequeño encima de la mesa. ¿Qué sucede?
9. Compara las propiedades del producto que has obtenido y las del PVAL ¿En qué se parecen y en qué se diferencian?
10. Introduce el polímero en la bolsa de plástico y ciérrala. Limpia y seca todo el material utilizado.
Explicación
Compara las propiedades del polímero obtenido con un polímero entrecruzado natural formado a partir de gelatina y nitrato de hierro III o silicato de sodio, como agentes entrecruzantes.
Crio vulcanismo en el Sistema Solar
Material
Agua (preferiblemente destilada). Bromofenol azul, para teñir el agua y que sea más visible el fenómeno. Hielo carbónico en grano fino. Cristalizador grande. Recipiente para el agua: probeta. Espátula fina.
Fundamento científico
Algunos satélites del Sistema Solar exterior están constituidos por hielos de diferente composición química (agua, dióxido de carbono, metano o amoniaco). Las rocas son de hielos, no hay granitos ni calizas, ni suelos de «tierra» como en nuestro planeta. Por tanto, los volcanes se forman cuando se funden las rocas de hielo y se dan procesos magmáticos en condiciones de muy baja temperatura. Esta es la razón por la que los geólogos planetarios hablan de criovulcanismo o criomagmatismo, en lugar de vulcanismo o magmatismo. En nuestro planeta, el magma es un material de composición silicatada que se funde a alta temperatura. Debido a los gases y compuestos químicos específicos, emerge a la superficie de forma más o menos violenta y con una determinada viscosidad.
En Europa, Encélado y Tritón, satélites de hielo de Júpiter, Saturno y Neptuno, respectivamente, los procesos magmáticos son similares a los de los planetas de tipo terrestre, pero se diferencian fundamentalmente en que estos tienen lugar a bajas temperaturas, y lo que se funde es predominantemente hielo de agua, en el caso de Europa y Encélado, u otros compuestos como el metano (CH4) y el nitrógeno molecular (N2), en el caso de Tritón.
En el pasado, e incluso actualmente, estos tres satélites de hielo muestran huellas de haber sufrido actividad criomagmática. En Europa, por ejemplo, se han observado materiales que han emergido y se han depositado en las líneas de fractura en la corteza de hielo. En Tritón, la
nave Voyager ha fotografiado terrenos de origen criovolcánico. En el Polo Sur de Encélado, por su parte, la sonda Cassini ha detectado recientemente salidas violentas de agua desde fisuras de la corteza de hielo muy similares a las que se producen en los géiseres terrestres. En especial, la existencia de fuentes de calor y masas de agua líquida en los satélites de hielo Europa y Encélado los convierte en lugares potenciales en el Sistema Solar exterior en los que puede haber florecido la vida.
Desarrollo
Se plantea un experimento para mostrar al visitante cómo se generan los procesos criomagmáticos en los satélites de hielo del Sistema Solar. A continuación se detalla el protocolo experimental llevado a cabo.
Preparación antes del experimento
El agua en una probeta de 1 L se tiñe con el bromofenol para que tenga color azul. Se cubre el fondo del cristalizador con el hielo carbónico (está a -50 °C, por lo que se aconseja manipularlo con guantes de látex), de la forma más homogénea posible.
Desarrollo del experimento
En primer lugar, se vierte poco a poco el agua azul sobre el hielo carbónico, repartiéndola de forma uniforme.
Una vez cubierto todo el hielo, se completa el llenado hasta 500 mL. Es importante verter la cantidad de agua correcta, puesto que si se vierte más o menos de la debida el experimento tardará mucho en completarse o bien no se apreciará claramente.
El CO2 comienza a sublimar por la alta temperatura del agua. Esta se enfría y congela, pasando de densidad 1 a 0,996 g/cm³, por lo que el sistema tiende a estructurarse. Al principio, el agua líquida se va congelando paulatinamente, cristalizando unida al hielo de CO2. Es entonces cuando el CO2gaseoso tiende a escapar, pero parte de este queda atrapado en el hielo de agua en formación. Este gas que queda atrapado escapa de forma más o menos violenta (a la manera de los géiseres y otros procesos volcánicos), cuando la corteza de hielo de agua se fractura (lo cual se puede provocar con la espátula fina).
Después de aproximadamente 3 minutos, el hielo de agua que se ha ido congelando unido al CO2 se despega del fondo del cristalizador y asciende a la superficie con una pequeña explosión.
A los 10 minutos de iniciado el experimento se tiene una placa grande de hielo por encima del agua líquida. Con suerte, las placas de hielo que se han quedado pegadas al CO2 también pueden fracturarse, como ocurre en los satélites de hielo.
Para apreciar bien la corteza de hielo que se ha formado, se aconseja dejar preparado 30 minutos antes otro experimento que ya tenga formada la corteza de hielo y carezca de CO 2, al margen del que en ese momento se esté realizando. Se puede añadir más agua para que el público vea lo bien que flota la placa de hielo sobre el agua líquida.
OBSERVACIONES
El experimento resultó muy atractivo, tanto para los niños como para los adultos. A los niños les atraía mucho la frialdad del hielo carbónico y el fenómeno de la sublimación, lo que ocurría cuando el CO2entraba en contacto con el agua líquida. La observación del «burbujeo» (la simulación de géiseres) les resultó sorprendente, porque parecía que el agua hervía estando a muy baja temperatura.
A los adultos y estudiantes de bachillerato les resultó muy interesante descubrir que en nuestro Sistema Solar se producen fenómenos de criomagmatismo, así como imaginar e inferir sus implicaciones astrobiológicas.
PRECIPITACIÓN QUÍMICA DE MINERALES Y BIOMINERALES
Material
Cuatro bandejas de plástico con rebordes elevados. El tamaño puede variar entre 500 y 1500 cm². Pueden servir las típicas bandejas de laboratorio para disección o las bandejas de charcutería. Canicas de diferentes colores y tamaños de nácar o cristal. Bolas de acero de rodamientos de un tamaño similar a las canicas. Conviene que haya un número importante de bolas de cada tipo, al menos 100, para desarrollar mejor la actividad. Dos imanes de unos 25 cm² de superficie que se pueden hacer uniendo varios imanes pequeños. Velcro. Pegamento. Opcional: pintura plástica para colorear las bolas.
Fundamento científico
La formación de minerales en los ambientes sedimentarios donde pueden vivir los microorganismos tiene lugar principalmente por precipitación química a partir de disoluciones acuosas. De acuerdo con la teoría cinético-molecular, la mayoría de los procesos sedimentarios de génesis mineral se producen por cristalización, al unirse de una manera ordenada, para constituir un sólido, las distintas partículas, esencialmente iones, que se encontraban dispersas en la masa de agua.
En algunos casos, la unión de dichas partículas puede verse favorecida mediante procesos fisicoquímicos inorgánicos, como la evaporación; pero en otros, la precipitación se puede facilitar o inducir gracias a determinados microorganismos (formación de biominerales).
Desarrollo
El objetivo de esta actividad es visualizar los procesos de precipitación química y ver cómo las bacterias pueden facilitar dichos procesos.
Los átomos, moléculas, iones y partículas en general estarán representados por bolas de diferentes colores y tamaños; y los ambientes, por bandejas de plástico donde las bolas se podrán mover libremente o con limitaciones.
Las bolas que representen los iones positivos tendrán pegados dos cuadraditos de velcro de ganchitos, y las bolas que realicen del papel de aniones llevarán pegados dos cuadraditos de velcro de terciopelo. Las bolas de partículas de agua no tendrán nada pegado. Por otro lado, las partículas usadas para explicar los estados de la materia tampoco llevarán velcro.
1. En primer lugar, se dispondrá una bandeja para explicar los estados de la materia, según la teoría cinético-molecular, y que los minerales se forman por cristalización, generalmente ordenando en un sólido las partículas que con anterioridad se movían libremente o estaban desordenadas. En el estado gaseoso habrá pocas partículas y agitaremos la bandeja con rapidez. El estado líquido incluirá el doble de partículas que el anterior y se agitará la bandeja más despacio. En el sólido, la bandeja se encontrará en reposo y todas las partículas estarán unidas.
2. En segundo lugar, se modelizará una disolución en la que habrá tres tipos de partículas: agua, iones positivos e iones negativos. Se agitará la bandeja y se comprobará lo difícil que es unir los iones para formar un mineral sólido.
3. En tercer lugar, se representará la precipitación química facilitada por el proceso de evaporación. Las partículas serán similares al caso anterior, pero las moléculas de agua serán de acero. Se dispondrá de un imán de un cierto tamaño, al que se disfrazará de «Sol». De este modo, se apreciará que, conforme se eliminen moléculas de agua, atraídas por el imán, resulta más fácil la unión de los iones para formar minerales. Este caso y el anterior se pueden realizar en la misma bandeja.
Bandeja donde se representa la precipitación facilitada por la evaporación.
4. Por último, en cuarto lugar, se representará la precipitación bioinducida. Para ello, se dispondrá también de un juego de partículas similar al de los dos casos anteriores, pero con los iones positivos constituidos por material de hierro. Se disfrazará un imán a modo de bacteria. Cuando se introduzca la «bacteria» en la bandeja, atraerá a los iones positivos y facilitará la unión de partículas para formar minerales en su entorno.
Precipitación química relacionada con microorganismos, formación debiominerales.
¿Qué hizo el visitante?
En algunas ocasiones se permitía a los visitantes agitar las bandejas, con el consiguiente riesgo de derramar las bolas por el suelo. El simple hecho de atraer las bolas de acero con los imanes resultaba divertido para los estudiantes. Los profesores de instituto comentaban la facilidad de realizar la actividad en una posible práctica de gabinete y preguntaban dónde podrían conseguir un guión detallado. Hay que tener cuidado al separar las bolas pegadas con velcro para no despegarlo; basta con sujetarlo al tirar
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