Así es amigos mios este post mas que todo esta basado en una gran ciencia, la Física aplicada al contexto diario, o lo que comunmente llamamos Fisiquotidianía, acompáñenme y descubramos juntos este maravilloso mundo...
Fisiquotidianía o Física de la vida cotidiana
La Física también puede ser divertida, aunque te parezca mentira, y da respuesta a numerosos fenómenos de la vida cotidiana. En los ejemplos que aquí les daré gran familia Taringuera, he tratado de recoger numerosas curiosidades y respuestas a preguntas muy interesantes.
¿Por qué se mide en nudos la velocidad de los Barcos?
Los barcos de vela usaban un velocímetro, que consistía en una barquilla con una cuerda con nudos. Para medir su velocidad se lanzaba por la borda la barquilla, que al frenarse por el agua hacía que el rodillo soltase cordel, determinando el nº. de nudos que habían pasado en un determinado tiempo, medido con un reloj de arena.
¿A qué dedicas tu vida?
¿Por qué los Pájaros no se caen de las ramas cuando duermen?
Un sistema de sujeción les permite dormir en las ramas, sin riesgo de caerse. Cuando el ave se detiene en una rama y flexiona la parte posterior de la planta del pie, el tendón flexor hace que los dedos se replieguen y se aferren fuertemente a la rama. Al despertar, salta, tras liberar ese mecanismo.
¿Qué aumenta el consumo de combustible en un coche?
* Las ventanillas abiertas (5 %).
* La forma aerodinámica del coche.
* El sobrepeso (5 %).
* Tener el depósito de gasolina lleno.
* El aire acondicionado (25 %).
* La falta de presión en los neumáticos (3 %).
* La velocidad excesiva (grandes incrementos).
* Etc.
* La forma aerodinámica del coche.
* El sobrepeso (5 %).
* Tener el depósito de gasolina lleno.
* El aire acondicionado (25 %).
* La falta de presión en los neumáticos (3 %).
* La velocidad excesiva (grandes incrementos).
* Etc.
¿Por qué somos más altos por las mañanas que por las noches?
Porque durante el día los cartílagos intervertebrales se comprimen con el peso del cuerpo, de tal forma que perdemos de 1 a 2 cm de altura.
¿Por qué es más facil batir récords de Atletismo en Madrid que en Moscú?
Como la gravedad aumenta con la latitud, y Moscú se encuentra en una latitud mayor que Madrid, la gravedad de (Moscú) > gravedad (Madrid), y el atleta pesará más, no pudiendo marcar récords tan grandes como en Madrid. Además, la g disminuye con la altura sobre el nivel del mar, y como Moscú se encuentra a 150 m y Madrid a 646 m, la gravedad (Moscú) > gravedad (Madrid).
¿Sabías que un conductor gasta el triple de energía si usa su coche que si opta por el autobús?
Cuando vayas a adquirir un coche analiza su etiqueta energética y la contaminación que produce. Para ello puedes visitar la web del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía I.D.A.E. (www.idae.es).
¿Por qué las placas solares son negras y están orientadas hacia el sur?
Debido a que el color negro es el que mejor absorbe las radia-ciones solares y se orientan al Sur porque así reciben el máximo de radiaciones solares, desde que sale el Sol hasta que se pone.
¿Por qué se produce el chasquido cuando te truenas los dedos?
Las articulaciones de los dedos están lubricadas por el fluido sinovial, que contiene pequeñas burbujas de aire. Al presionar los dedos, las burbujitas de aire explotan, causando el típico sonido.
¿Por qué conviene dejar sin tinta una lapicera al subir y volar en un avión?
Porque el aire del depósito de tinta está inicialmente a una presión menor que la atmosférica y al elevarse el avión el aire del depósito se halla a más presión que la exterior (la presión disminuye con la altura) y esa diferencia de presión obliga a la tinta a salir de la pluma.
¿Por qué los Perros no sudan?
El perro no suda ya que suele eliminar las toxinas por los excrementos y la orina. Suplen la falta de sudor abriendo la boca; así la saliva se evapora y ejerce una acción refrescante. Al correr alcanza 40 °C, temperatura peligrosa para el cerebro. Para ello humedece el hocico y respira rápidamente. Este jadeo provoca una corriente de aire que ventila el hocico, cuyo líquido al evaporarse refresca la sangre de los capilares.
¿Por qué las personas de raza negra tienen el pelo rizado?
Este tipo de melena es una adaptación a los climas cáli-dos. El cabello rizado se comporta como si fuera un acondicionador de aire. La abundante melena crea una especie de microclima en la cabeza. De esa forma se evita que, al exponerla al Sol, se recaliente y se dañe tanto la piel como el cerebro.
¿Por qué se oye el mar en un Caracol?
Lo que oímos no es sino el fluir de nuestra propia sangre en la cabeza. Cuando nos aplicamos a la oreja una caracola, el sonido de la sangre al circular por los finos vasos de nuestro sistema auditivo se amplifica de tal modo que provoca en el interior de la concha un potente efecto de altavoz.
¿Por qué los animales detectan los terremotos?
Porque son capaces de detectar infrasonidos que son inaudibles para los humanos. Los terremotos producen una frecuencia de unos 14 Hz.
¿Es cierto que muchos animales ven en Blanco y Negro?
Muchos animales (perros, toros, etc.) sólo ven en tonos grises, pero no el color. La retina tiene dos tipos de células: los bastones (detectan las variaciones de brillo) y los conos (detectan los 3 colores básicos: verde, azul y rojo). Cuando un animal carece de “conos” no verá en color. Las ardillas, los peces, los pájaros tienen una buena visión de los colores.
¿Por qué los animales herbívoros tienen los ojos en los lados de la cara y los carnívoros los tienen en la misma cara?
Debido a que los herbívoros por su condición de presa deben tener un ángulo de visión más amplio para el control de los depredadores y éstos necesitan, a su vez, una focalización mejor que les permita calcular sin errores las distancias, y así sacar el mayor rendimiento.
¿Por qué los pájaros no se electrocutan al posarse en los cables eléctricos?
Porque la diferencia de potencial entre sus patas es despreciable, por lo que sólo una inocua fracción de corriente pasa desde el cable al cuerpo del ave. Pero si el pájaro tocase un cable con cada pata, se electrocutaría al instante, ya que la diferencia de potencial sería muy elevada.
¿Por qué los camiones que transportan combustible arrastran una cadena por el suelo?
Para descargar la electricidad estática que se produce por electrización del camión con el rozamiento con el aire, evitando así una acumulación excesiva de cargas, que produzca una descarga en chispa que pueda inflamar el combustible.
¿Es perjudicial el uso del teléfono móvil?
Aun no se ha demostrado la relación entre móvil y cáncer cerebral. Mientras tanto, conviene tomar medidas preventivas, usando auriculares, no usar el tf. en zonas con poca señal (porque aumenta la potencia de emisión), etc. Los moviles de nueva generación incrementan las emisiones electromagnéticas.
¿Cómo se orientan las aves en sus migraciones anuales?
Se sabe que el sentido de la orientación existe en muchos animales (caracoles, abejas, palomas mensajeras, etc.), debido a la existencia de diminutos depósitos de magnetita (imán natural). Depósitos similares de magnetita se han encontrado en algas, atunes, mariposas, delfines, y ciertas aves migratorias.
¿Qué temperatura tiene el Sol?
La temperatura del Sol no es la misma en todas sus partes, sobre su superficie (fotósfera) la temperatura es de aproximadamente 6000ºC (grados centígrados). En cambio, cerca del núcleo, esta alcanza los 15.000.000ºC.
Para descubrir qué temperatura tiene el Sol se realizaron cálculos a partir de su brillo visual y la longitud de onda del espectro visible.
En el Sol se producen constantemente reacciones termonucleares, que poco poco consumen su masa. El Sol ya lleva 4600 millones de años activo, y seguirá funcionando unos 5000 millones de años más.
¿Cuándo vivieron los dinosaurios?
La epoca de dinosaurios fue la era Mezozoica, que comenzó hace 225 milones de años y terminó hace unos 65. Abarca tres períodos: Triásico, Jurásico y Cretácico.
Los dinosaurios aparecieron en la epoca del período Triásico, hace aproximadamente 230 millones de años.
Se cree que el primer dinosaurio fue el Eoraptor (un pequeño depredador bípedo), y se lo considera el antepasado común de todos los dinosaurios de la epoca.
La epoca de dinosaurios más conocida, abarcó los períodos Jurásico y Cretácico (donde vivieron el Tyrannosaurus rex, el Triceratops y el Diplodocus). Sobre el final de este último período se produjo su extinción.
¿Porqué el Cielo es azul?
El cielo es azul por la interacción de la luz del sol con la atmósfera. La luz es una forma de energía que se transmite en ondas electromagneticas que pueden viajar en el vacío o en medios transparentes (como el aire y el agua). La luz del sol es blanca (formada por la suma de todos los colores del arco iris), y la atmósfera contiene una mezcla de moléculas gaseosas (78% nitrógeno, 21% oxígeno, 1% argón y vapor de agua, trazas de otros gases), una cierta cantidad de humedad, normalmente pequeña, así como partículas de polvo y ceniza.
Cuando un rayo de luz atraviesa una gota de agua se desvía un cierto ángulo. La desviación de los colores de la luz es máxima para los azules (con longitud de onda menor). Los rayos azules, una vez que se han desviado, vuelven a chocar con otras partículas del aire, hasta llegar a nosotros. Cuando llegan a nuestros ojos parece que todo el cielo es azul, porque los rayos llegan rebotados de todos los lugares del cielo.
La belleza del cielo no es más que el resultado de la interacción de la Luz del Sol con la atmósfera. Una cantidad de humedad, relativamente pequeña, acompañada de partículas de polvo y de ceniza es suficiente para provocar en el cielo las múltiples manifestaciones de color.
20 Experimentos de Física Casera
Boca Abajo y No se Cae
¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar como el agua en un recipiente boca abajo no cae aunque dicho recipiente tenga un agujero abierto
Materiales:
Bote de conserva de vidrio
Tapa metálica
Martillo y clavos
Agua
Tapa metálica
Martillo y clavos
Agua
¿Cómo lo haremos?
Efectuaremos un agujero en la tapa del bote con ayuda del martillo y un clavo. Llenaremos el bote de agua hasta la mitad, cerraremos bien el bote y lo pondremos boca abajo.
El resultado obtenido es...
El agua no cae.
Explicación:
La presión atmosférica del aire exterior presiona al agua hacia adentro. En el caso de caer una pequeña gotita, el aire interior del bote se encontraría a una presión inferior a la atmosférica exterior, impidiendo ésta la salida de agua. El bote se comporta como una pipeta que si la tenemos obturada en la parte superior, no hay derramamiento de líquido.
La experiencia puede completarse haciendo un agujero o muchos más en la tapa del bote. En estos casos, el agua no caerá siempre que mantengamos la tapa en posición horizontal.
En otro caso, si inclinamos la base del recipiente sí se derramará el agua: se establecerá una corriente de entrada de aire y de salida de agua, similar al mecanismo utilizado en las cantimploras de montaña.
Cacerola de Papel
¿Qué es lo que queremos hacer?
Demostrar que el papel no se quema aunque se ponga directamente al fuego
Materiales:
Papel
Fuego, butano y cerillas
Soporte para el fuego
Agua
Fuego, butano y cerillas
Soporte para el fuego
Agua
¿Cómo lo haremos?
Hay que preparar un recipiente de papel que nos sirva después de cazuela. Puede servir un folio y a partir de él construir un paralelepípedo sin base superior. La solidez de la estructura puede conseguirse gracias a unas grapas que ayudarán a mantener los ángulos rectos. Una vez construido el cazo de papel, lo pondremos sobre el soporte, lo llenaremos de agua y ya podremos prender el fuego.
El resultado obtenido es...
El agua se calentará, llegando a hervir, pero el papel no se quemará
Explicación:
El contacto con el agua hace que el calor se transmita del papel al agua y que, en consecuencia, la temperatura del papel no llegue a la de su inflamación. Obviamente, si no hubiera agua, todo el calor dado por el fuego se destinaría a aumentar la energía interna del papel y a incrementar su temperatura hasta hacerlo arder.
Una experiencia similar es acercar las brasas de un cigarrillo a un papel que esté justamente en contacto con una moneda : ésta se calentará, pero el papel no arderá. Igualmente ocurre si enrollamos fuertemente un papel alrededor de un clavo o cualquier objeto metálico: al ponerlo al fuego, el papel no arderá.
Dibujos Submarinos
¿Qué es lo que queremos hacer?
Obligar a unas limaduras de hierro a que dibujen curvas y formas caprichosas
Materiales:
Imanes
Frasco con aceite
Limaduras de hierro
Frasco con aceite
Limaduras de hierro
¿Cómo lo haremos?
Verteremos unas limaduras en el frasco con aceite y agitaremos la mezcla, de manera que –gracias a la viscosidad del líquido- las limaduras queden esparcidas en el seno del aceite. A continuación aproximaremos dos imanes por dos zonas diametralmente opuestas del frasco. Los imanes los acercaremos al frasco por polos opuestos.
El resultado obtenido es...
Las limaduras se acercarán a las zonas de los imanes y lo harán dibujando una estructura tridimensional que simulará un huso que irá de imán a imán.
Explicación:
Simplemente hemos fabricado un espectro magnético tridimensional al obligar a las limaduras de hierro –que son imanes temporales- a orientarse según las líneas de fuerza que van de polo a polo de los imanes.
Si la aproximación de los imanes al frasco es con los polos idénticos, observaremos que no se forma un huso continuo en el interior del frasco sino que las limaduras se agrupan formando estructuras similares a las fibras de una escoba, quedando sin limaduras el espacio central del frasco.
Estas estructuras tienen un aliciente distinto –al ser tridimensionales- a los típicos espectros muy conocidos que se hacen espolvoreando limaduras sobre un papel debajo del cual se sitúa un imán o también dos imanes (estén éstos enfrentados por el mismo polo o no).
También podemos conseguir figuras interesantes uniendo varios imanes, en forma de herradura por ejemplo, o simplemente linealmente: en este caso veremos que en la línea de unión de ambos imanes -los polos de cada uno- escasamente se depositan limaduras. Lo que ha sucedido es que hemos fabricado un solo imán con dos polos y no cuatro.
El Acero Macizo Flota
¿Qué es lo que queremos hacer?
“Desafiar” las leyes de la Física y conseguir que una aguja de acero flote en el agua
Materiales:
Cristalizador o recipiente
Palillos de madera
Papel de filtro
Agua
Alfiler o aguja de coser de acero
Palillos de madera
Papel de filtro
Agua
Alfiler o aguja de coser de acero
¿Cómo lo haremos?
En un recipiente con agua posaremos un trocito de papel de filtro y sobre él el alfiler. Una vez que éste descansa en la “cama” de papel, iremos hundiendo el papel de filtro empujándolo –hacia abajo y con cuidado- con ayuda de un palillo. Cuando consigamos que el papel se moje totalmente y se separe del alfiler...
El resultado obtenido es...
La aguja o alfiler permanecerá flotando en el agua, pese a que su densidad es casi ocho veces mayor.
Explicación:
Efectivamente flota, pero no lo hace porque desafíe el Principio de Arquímedes sobre la flotación, sino porque entran en juego otras fuerzas que impiden que el alfiler se hunda: son las debidas a la tensión superficial del agua que impiden –como si fuera una “cama elástica”- que el alfiler atraviese la superficie líquida.
Hay que hacer el ensayo con cuidado ya que si el extremo del alfiler “pincha” la superficie del agua, irremediablemente se nos irá al fondo del recipiente obedeciendo los dictados de Arquímedes. La experiencia puede resultar más vistosa si el alfiler ha sido previamente imantado: en la superficie del agua se comportará como una brújula y se moverá libremente hasta indicarnos los puntos cardinales.
Además de con alfileres, puede hacerse el ensayo con monedas de baja densidad como las que contienen aluminio. Si colocamos algunas de éstas en el recipiente veremos que las podemos desplazar aproximándoles nuestro dedo, tocando éste el agua, pero sin llegar a tocarlas. También podremos comprobar que varias monedas que flotan próximas tienden a acercarse y a permanecer juntas.
El Agua y el Peine
¿Qué es lo que queremos hacer?
Desviar “mágicamente” el curso de un chorro de agua sin tocarlo
Materiales:
Peine de plástico
Prenda de lana
Agua corriente de un grifo
Prenda de lana
Agua corriente de un grifo
¿Cómo lo haremos?
Dejaremos correr el agua de un grifo de manera que salga un chorrito pequeño, pero fluido. Frotaremos intensa y rápidamente el eje del peine en la prenda de lana. Acercaremos el peine al chorro del agua sin tocarlo y...
El resultado obtenido es...
El chorrito se acercará al peine.
Explicación
Al frotar la lana con el peine hemos provocado que ambos objetos quedaran cargados eléctricamente, de distinto signo, al producirse un paso de electrones de un objeto a otro. Cuando acercamos el peine al agua, aunque el líquido es eléctricamente neutro, efectuamos una inducción electrostática y provocamos la orientación de sus cargas eléctricas internas. Como consecuencia, las zonas del chorrito más próximas al peine se quedan parcialmente cargadas y son atraídas por éste.
Con objetos de uso cotidiano es bastante fácil obtener buenas electrizaciones por rozamiento y buenas atracciones por inducción. Así por ejemplo, la lana y los objetos de PVC son buenos materiales para atraer papeles, bolsas de plásticos (polietileno), hojas de papel metálico, bolitas de corcho blanco (poliestireno), pelotas de ping-pong atadas a cordeles, nuestro propio pelo, etc.
El Calor no quiere bajar
¿Qué es lo que queremos hacer?
Comprobar cómo un cubito de hielo no se derrite aun cuando tenga muy próximo algo muy caliente como agua hirviendo o, incluso, una llama.
Materiales:
Tubo de ensayo
Lastre
Fuego, butano y cerillas
Pinza de madera
Agua
Cubito de hielo
Lastre
Fuego, butano y cerillas
Pinza de madera
Agua
Cubito de hielo
¿Cómo lo haremos?
Introduciremos un cubito de hielo en el tubo de ensayo, luego agua y, finalmente, un pequeño objeto que haga de lastre y empuje el cubito al fondo del tubo y lo mantenga en él. A continuación ya podemos calentar el agua del tubo de ensayo por su parte superior a unos centímetros de distancia del cubito. Como es habitual, al calentar sustancias en los tubos de ensayo, éstos han de cogerse con una pinza de madera y disponerlos encima del fuego no en posición vertical, sino ligeramente inclinada.
El resultado obtenido es...
Al cabo de pocos minutos el agua hervirá, pero el cubito permanecerá en estado sólido.
Explicación:
El vidrio y el agua nos son buenos conductores del calor. En el caso del agua, como en el resto de los líquidos, el calor se transmite principalmente por convección, pero aquí se impide el movimiento de convección debido a que ya está en la parte superior del líquido la zona caliente del mismo. El título dado a esta experiencia es pretendidamente engañoso, pues no es que el calor no “baje”, sino que es el agua caliente –por su menor densidad que la fría- lo que permanece en la parte superior del tubo no “queriendo” bajar.
Este sencillo experimente sorprende bastante si, a continuación o previamente, se hace el experimento al revés: se introduce el cubito y el agua en el tubo sin el lastre y se calienta por la parte inferior. De esta forma, el cubito tarda muy poco tiempo en fundirse y toda la masa de agua adopta una temperatura uniforme.
El Globo Caprichoso
¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar cómo un globo se introduce “espontáneamente” en una botella o matraz.
Materiales:
Matraz o botella de vidrio
Fuente de calor
Un globo
Agua
Fuente de calor
Un globo
Agua
¿Cómo lo haremos?
Llenaremos el matraz de agua caliente y mantendremos el agua en él durante un par de minutos. Verteremos el agua y colocaremos, bien ajustado, un globo a su boca. A esperar y...
El resultado obtenido es...
El globo, poco a poco, se irá introduciendo dentro del matraz.
Explicación:
Al verter el agua caliente, el matraz se ha llenado de aire y éste ha adoptado la temperatura elevada del vidrio. Conforme el aire se va enfriando, su presión disminuye haciéndose menor que la presión atmosférica exterior. Como consecuencia de ello, la diferencia de presión empuja el globo hacia adentro.
La experiencia puede acelerarse si ponemos el matraz bajo un chorro de agua fría o en un baño de agua con hielo. Si se hace así, el globo se introducirá aun más dentro de la botella. Si se desea que el globo vuelva a su situación inicial, será suficiente con poner la botella en un baño de agua caliente y si se desea que aumente su tamaño, es cuestión de calentar el matraz por medio de un mechero bunsen y butano.
El Hierro Pesa Menos
¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar cómo el peso de un objeto de hierro diminuye aparentemente si le aproximamos –sin tocarlo- un imán
Materiales:
Balanza
Imán
Objeto de hierro
Imán
Objeto de hierro
¿Cómo lo haremos?
Colocaremos la pieza de hierro en la balanza y nos fijaremos en lo que indica ésta. A continuación aproximaremos un imán a la zona superior de la pieza y veremos que...
El resultado obtenido es...
La balanza marcará una masa inferior a la inicial.
Explicación:
Evidentemente el hierro sigue pesando lo mismo. La balanza siempre nos indica la fuerza que ejerce para mantener a la pieza en equilibrio estático. Como quiera que el imán efectúa una fuerza vertical y hacia arriba sobre la pieza, ahora la balanza no hace tanta fuerza como antes para neutralizar el peso del objeto.
Una variante de la experiencia es hacerla con dos imanes (uno de ellos en la balanza en lugar de la pieza de hierro). Observaremos que si los imanes se aproximan por los polos contrarios la balanza indicará menos peso, y al revés si los aproximamos por polos idénticos.
Globos Maniáticos
¿Qué es lo que queremos hacer?
Electrizar globos y ver su comportamiento
Materiales:
Globos
Cordeles
Prenda de lana
Bolsas de plástico
Cordeles
Prenda de lana
Bolsas de plástico
¿Cómo lo haremos?
En primer lugar electrizaremos dos globos (hinchados previamente y anudados a un hilo) por frotamiento mediante una prenda de lana. Cogeremos los globos por el hilo con cada mano y los dejaremos colgar en posición vertical. Acercaremos las dos manos y...
El resultado obtenido es...
Los globos evitarán tocarse, pese a que la disposición de los hilos propicie a ello.
Explicación:
Al frotarlos con la lana hemos cargado negativamente a los globos de manera que entre ellos se produce una repulsión y eso les impide juntarse.
La experiencia puede completarse si a uno de los globos lo electrizamos con un material plástico como el de una bolsa típica de supermercado. En este caso los globos experimentarán una fuerza atractiva ya que cada globo está cargado con signo opuesto.
No es desacertado calificar a los globos de “maniáticos” ya que los resultados en estas experiencias electrostáticas son muy variables en función de las circunstancias del ensayo, ya que la carga estática –de poca cuantía en la mayoría de estas experiencias- suele perderse fácilmente a través del aire, nuestro cuerpo o cualquier objeto con el que haga contacto y, además, su permanencia en el objeto cargado depende de la humedad ambiental, de las corrientes de aire, etc.
Si se quiere, pueden sustituirse los globos por hojas transparentes de “acetato” -las utilizadas para preparar transparencias de proyección-, obteniéndose unos resultados menos espectaculares que con los globos, pero con más garantías de acierto.
Hielo Roto y Soldado
¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar cómo un alambre puede traspasar el hielo –como si fuera un cuchillo- y no dejar rastro de ello.
Materiales:
Alambre fino
Soportes para el hielo
Lastres pesados
Bloque de hielo
Soportes para el hielo
Lastres pesados
Bloque de hielo
¿Cómo lo haremos?
En primer lugar, y utilizando una bandeja o recipiente alargado, deberemos fabricar un bloque de hielo en nuestro congelador. Prepararemos el alambre enganchando a sus extremos sendos lastres de cierto peso (anudando tornillos, piedras o cualquier objeto). Colocaremos el bloque entre dos soportes formando un puente y colgaremos el alambre a ambos lados del bloque. Un poco de paciencia y...
El resultado obtenido es...
El alambre irá penetrando por el bloque hasta atravesarlo totalmente. Lo irá cortando, pero al final seguiremos teniendo el bloque de una sola pieza.
Explicación:
El agua se caracteriza porque es una sustancia cuya temperatura de fusión disminuye si aumenta la presión. El alambre fino y el lastre originan una elevada presión en la línea de corte y eso hace que ahí el hielo se funda (ya que en esa zona la temperatura de fusión será inferior a la que tiene el hielo). Esto es lo que provoca que el alambre penetre y corte el hielo, pero conforme va descendiendo, la zona superior vuelve a estar a la presión atmosférica original y por tanto vuelve a solidificarse.
El resultado es realmente sorprendente. Algo similar puede hacerse tomando dos cubitos de hielo y apretarlos fuertemente uno con el otro. Cuando dejemos de presionarlos –al cabo de un par de minutos, no más-, observaremos que se han soldado.
Una variante de estas experiencias –a causa ahora del efecto de un soluto en la temperatura de fusión del agua- puede hacerse colocando un palillo de madera sobre un cubito y espolvoreando sal sobre la zona de contacto. Al cabo de muy poco tiempo veremos que el palillo y el cubito se han soldado.
Hervir sin Calentar
¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar como el agua hierve a temperatura ambiente y sin necesidad de calentarla.
Materiales:
Campana y motor de vacío
Vaso de precipitados
Termómetro
Agua
Vaso de precipitados
Termómetro
Agua
¿Cómo lo haremos?
Colocaremos un vaso de precipitados con algo de agua y un termómetro dentro de una campana de vacío. Conectaremos el motor cerrando bien las válvulas y esperaremos hasta que la presión interna disminuya bastante.
El resultado obtenido es...
El agua hervirá... y además su temperatura habrá disminuido algún grado.
Explicación:
La temperatura de ebullición de un líquido no es fija, sino que es aquella a la que la presión de vapor de dicho líquido se iguala a la presión externa que soporta. Al efectuar un vacío parcial dentro de la campana provocamos que la temperatura de ebullición del agua sea igual a la temperatura ambiental a la que se halla, por lo que hervir no requerirá un incremento térmico. Y además, como el cambio de estado de líquido a gas requiere un aporte de energía, la porción evaporada de agua absorbe el calor que necesita para ello de la porción no evaporada, por lo que la temperatura final del agua que permanece líquida disminuye.
Se ha producido el proceso opuesto al que habitualmente sucede en las ollas y cafeteras “express”. La ebullición a vacío y a bajas temperaturas tiene múltiples aplicaciones en la manipulación y conservación de alimentos y en la desecación de los mismos.
Huevo y Botella
¿Qué es lo que queremos hacer?
Provocar que un huevo se introduzca en una botella cuya boca es de menor tamaño que el diámetro menor del huevo.
Materiales:
Botella o frasco de vidrio
Algodón
Cerillas
Pinza metálica
Huevo duro sin cáscara
Algodón
Cerillas
Pinza metálica
Huevo duro sin cáscara
¿Cómo lo haremos?
En primer lugar habrá que buscar un frasco o botella cuya boca sea de tamaño similar al de la sección transversal del huevo, pero un poquito menor para que impida que el huevo se introduzca en ella. Es imprescindible que el borde del frasco no tenga ninguna raspadura o rotura que pudiera permitir el paso de aire al taparlo. Con el frasco y el huevo preparados, se coge el algodón (se le puede empapar con algo de alcohol) con las pinzas, se prende fuego y rápidamente se introduce dentro del frasco. A continuación se coloca el huevo en la boca del frasco ajustándolo bien.
El resultado obtenido es...
El huevo se introducirá en la botella. Si el movimiento de entrada no es excesivamente rápido veremos que la elasticidad del huevo cocido permite que éste se “adelgace” al pasar por el cuello del frasco y que recupere después su tamaño original. Por contra, si la entrada es muy rápida es muy probable que el huevo quede parcialmente destrozado.
Explicando...
La combustión del algodón provoca la emisión de gases calientes. Conforme desciende la temperatura de éstos al entrar en contacto con el vidrio, desciende su presión. Al hacerse ésta inferior a la atmosférica exterior, el huevo se ve impelido hacia el interior a causa de esa diferencia de presiones.
Otra experiencia sencilla, y muy conocida, en que también hay un efecto de succión por diferencia de presiones puede hacerse con un plato de agua en el que flote un trocito de corcho al que hayamos pegado –como si fuera un mástil- una cerilla. Encendemos ésta y acto seguido la cubrimos con un vaso vacío boca abajo. La cerilla se apagará a los pocos instantes, pero observaremos que entra agua desde el plato al interior de la cámara formada por el vaso invertido.
Lo Difícil Fácil y al revés
¿Qué es lo que queremos hacer?
Comprobar cómo apagar una vela resulta fácil cuando aparentemente es difícil y al revés.
Materiales:
Vela
Botella
Embudo
Aire de nuestros pulmones
Botella
Embudo
Aire de nuestros pulmones
¿Cómo lo haremos?
Colocamos una vela ardiendo a unos 15 cm de una botella y situaremos nuestra boca en línea recta con la vela y botella, de forma que la botella esté justo en el centro, a unos 15 cm también, aproximadamente, de la boca. Soplaremos en dirección a la vela y ...
El resultado obtenido es...
La llama se apagará, pese a que la botella obstaculizaba el paso directo del aire.
Explicación:
Efectivamente la botella ha desviado las corrientes de aire que salieron de nuestra boca. En la parte posterior a la botella las corrientes se han vuelto a “reunir” y consiguen apagar la llama. La forma aerodinámica de la botella propicia que las corrientes laminares de aire se agrupen.
Un efecto contrario y también sorprendente es intentar apagar una vela soplándola con ayuda de un embudo (y tomando con los labios la parte estrecha del embudo). Aunque la llama se encuentre en el eje del embudo y coincidente con la línea de nuestra boca, no se apagará. Se puede observar incluso cómo la llama se acerca hacia el embudo. La razón es que las paredes del embudo desvían la inicial corriente de aire y forman un pequeño remolino en el centro.
Huevo Crudo o Cocido
¿Qué es lo que queremos hacer?
Descubrir –sin romper su cáscara- si un huevo está crudo o cocido.
Materiales:
Una mesa o superficie horizontal
Nuestras manos
Dos huevos, uno crudo y otro cocido
Nuestras manos
Dos huevos, uno crudo y otro cocido
¿Cómo lo haremos?
Cogeremos uno de los huevos –sin que sepamos si es el crudo o no- y, posado longitudinalmente en la mesa, lo haremos girar sobre su eje impulsándolo con las manos desde sus extremos al efectuarle un par de fuerzas. Repetiremos la experiencia con el otro huevo y veremos que...
El resultado obtenido es...
Uno de ellos efectúa giros uniformes, mientras que el otro describe unos giros con bastante bailoteo y con un ritmo irregular que tan pronto parece que se detiene como que se acelera. Comprobaremos, abriendo cualquiera de ellos- que el primero es el que está cocido.
Explicación:
El huevo que está cocido tiene ya una estructura interna de sólido rígido y por ello describe un giro uniforme. El crudo tiene dos zonas –la clara y la yema- mecánicamente diferentes y al girar se manifiesta la inercia de la yema “oponiéndose” al movimiento y provocando un ritmo irregular y desacompasado.
El mismo efecto se nota cuando al estar girando, tocamos suavemente el huevo con nuestro dedo: el cocido se detendrá fácilmente, mientras que el crudo volverá a recuperar su movimiento al retirar el dedo, ya que, en este caso, la inercia de la yema obliga a que el movimiento se perpetúe.
Una variante de esta experiencia es amarrar los huevos con un cordel por su diámetro transversal y penderlos verticalmente. A continuación se gira el huevo varias veces –provocando un efecto de torsión en el cordel- y se deja mover libremente: observaremos las diferencias ya comentadas entre el giro de un huevo y el del otro.
Imán Ingrávido
¿Qué es lo que queremos hacer?
Conseguir que un imán “flote” en el aire
Materiales:
Un tubo de ensayo
Un tapón de corcho
Dos imanes cilíndricos
Un tapón de corcho
Dos imanes cilíndricos
¿Cómo lo haremos?
Introduciremos los dos imanes en el tubo de ensayo, “enfrentados” por sus bases y entonces, tendremos el 50% de posibilidades de que...
El resultado obtenido es...
El imán superior queda “levitando” sobre el superior, flotando en el aire, pese a que la densidad de éste es miles de veces inferior al del hierro.
Explicación:
Si la disposición de los imanes es enfrentándolos por los polos idénticos, la fuerza de repulsión es suficiente como para neutralizar el peso. En consecuencia, el imán superior se colocará a la distancia justa del primero como para que la fuerza de repulsión sea exactamente igual en valor al del peso del imán flotante. Las fuerzas magnéticas, al igual que las eléctricas, dependen inversamente de la distancia entre los imanes actuantes.
Los dos imanes han de tener sus polos en sus bases, un diámetro inferior al del tubo y una longitud suficiente como para que cada imán adopte una posición vertical. Una vez terminado el ensayo, se tapa el tubo con el tapón y se invierte: nuevamente se reproducirá una levitación, sólo que llevada a cabo ahora por el imán que antes estaba posado en el tubo.
La experiencia puede completarse con un tercer imán: la presencia de éste provoca un nuevo equilibrio con una distancia entre imanes distinta a la anterior al haberse introducido unas nuevas fuerzas en juego.
Otros equilibrios magnéticos pueden conseguirse de muchas maneras. Como ejemplo, puede cogerse un clip ligado a un cordel y suspendido de un punto. Al aproximar un imán –sin que haya contacto- podemos hacer que el clip se mueva tras la “estela” del imán y hacer que se mantenga en equilibrio, en múltiples posiciones, sin que lo sostenga el hilo.
La Gota Submarina
¿Qué es lo que queremos hacer?
Fabricar una gota líquida que se comporte como un submarino dentro de otro líquido.
Materiales:
Un vaso de precipitados o recipiente
Un pequeño dedal o microrrecipiente abierto
Aceite de oliva o de girasol
Alcohol de farmacia
Agua
Un pequeño dedal o microrrecipiente abierto
Aceite de oliva o de girasol
Alcohol de farmacia
Agua
¿Cómo lo haremos?
Llenaremos el dedal de aceite y lo colocaremos en el fondo del vaso o recipiente. Verteremos con cuidado el alcohol en el recipiente hasta cubrir generosamente el dedal. A continuación, verteremos –también con cuidado- el agua en el vaso de manera que escurra por las paredes y se mezcle lentamente con el alcohol. Y cuando lleguemos a una mezcla aproximadamente al 50%...
El resultado obtenido es...
El aceite constituirá una gota perfectamente esférica y bien conformada, se escapará del dedal y se comportará como un pequeño submarino dentro de la mezcla hidroalcohólica.
Explicación:
El aceite posee una densidad superior a la del alcohol e inferior a la del agua y de un valor aproximadamente intermedio entre esos dos líquidos. Como quiera que el alcohol y el agua sí son líquidos miscibles, al mezclar ambos llegaremos a un punto en que su densidad será idéntica a la de la gota de aceite por lo que ésta se encontrará en equilibrio en cualquier punto del seno del líquido.
Esta es la conocida experiencia de Plateau. Conviene hacerla con cuidado para no romper la masa de aceite en varias gotitas pequeñas y para no hacer que se forme una “balsa” del mismo por encima del alcohol y el agua en el caso de verter una cantidad excesiva de este último líquido.
La formación de una gota esféricamente perfecta se debe a la propia tensión superficial del aceite, tensión cuya existencia podemos comprobar si intentamos, con un palillo por ejemplo, romper dicha gota. Comprobaremos la resistencia a perder esa forma y la tendencia de la gota a permanecer aglutinada en una sola estructura.
Luces y Filtros
¿Qué es lo que queremos hacer?
Conseguir una gama de luces de colores a partir de tres luces monocromáticas.
Materiales:
Tres retroproyectores (o focos potentes de luz)
Tres filtros de papel común de celofán rojo, verde y azul
Tres filtros de papel común de celofán rojo, verde y azul
¿Cómo lo haremos?
Se fabrican los filtros pegando cada pliego de papel a tres marcos de cartulina que tengan la superficie de la base del retroproyector y a las que hayamos recortado un círculo interno. Al conectar la lámpara veremos en la pantalla un círculo de luz del color del papel. Se sitúan los tres retroproyectores de manera que sus haces se crucen y sus imágenes se solapen en la pantalla. Se apaga la luz del aula y...
El resultado obtenido es...
En la pantalla nos aparecerán los tres círculos y, además, en las zonas de solapamiento veremos 4 colores más: el amarillo entre el rojo y el verde; el magenta entre el rojo y el azul; el cian entre el azul y el verde y, finalmente, el blanco en la zona central en donde se solapan las tres luces originales.
Explicación:
Lo que se ha hecho es la síntesis aditiva. Las zonas de solapamiento nos siguen reflejando los colores primarios, pero al llegar “mezclados” a nuestra retina, nos producen la sensación visual de ser unos colores nuevos.
La experiencia puede completarse interponiendo cualquier objeto opaco entre la pantalla y las luces: se producirán varias sombras que nos aparecerán también de colores: en cada zona respectiva de cada color primario surgirá la sombra con el color complementario a dicho color. La tonalidad de cada uno de los colores dependerá, lógicamente, del matiz y grado de saturación del papel de celofán que se esté utilizando.
Como complemento a esta experiencia puede efectuarse la síntesis sustractiva. Nos hará falta un solo retroproyector y sobre él iremos posando sucesivamente un marco de celofán, otro y otro. Ahora el resultado no será como el anterior sino que obtendremos los típicos colores de la paleta de un pintor. El resultado final al posar los tres papeles será el color negro o, mejor dicho, la ausencia de color.
Si la experiencia de la síntesis aditiva se desea sofisticar más, puede hacerse con tres proyectores de diapositivas. En este caso, se utilizan marcos con filtros que tengan una tonalidad de una longitud de onda específica para cada color primario
Papel atraído por el Aire
¿Qué es lo que queremos hacer?
Elevar una tira de papel soplando aire... por encima de ella
Materiales:
Una tira de papel
Aire de nuestros pulmones
Aire de nuestros pulmones
¿Cómo lo haremos?
Cortaremos una tira de papel de, aproximadamente, unos 15 cm de longitud y unos 2 cm de anchura. Sujetándola con un dedo la apoyaremos justo debajo de nuestro labio inferior de manera que quede suspendida verticalmente hacia nuestra barbilla y cuello. Acto seguido soplaremos fuertemente de manera que el aire salga horizontalmente de nuestra boca. Entonces...
El resultado obtenido es...
La tira de papel se elevará y girará hacia lo alto adoptando una posición horizontal
y paralela a la dirección del aire.
Explicación:
El efecto conseguido es una aplicación del teorema de Bernouilli: el aire que sale de nuestros pulmones se encuentra –debido a su velocidad- a una presión menor que el aire quieto que rodea a nuestra tira de papel. Esa diferencia de presión impulsa la tira de papel hacia arriba.
Esta es una de las muchas paradojas que nos ofrece la aerodinámica y su importancia es tal que explica el vuelo de los aviones: dada la forma”aerodinámica” de éstos y de sus alas, el movimiento del avión –y por tanto, el movimiento relativo del aire que le rodea- da lugar a que sea mayor la presión del aire en la zona justamente inferior al avión que en la superior, originándose la fuerza de sustentación necesaria para que el avión surque la atmósfera sin problemas.
Otra paradoja similar a ésta puede hacerse con una hoja de papel: se dobla en tres parte de forma que hagamos una especie de mesa con ella. Si ahora soplamos horizontalmente por debajo de esa “mesa”, veremos que la parte horizontal del papel se hunde hacia abajo... en lugar de elevarse, que es lo que nuestro "sentido común" nos haría predecir.
Surtidor Permanente
¿Qué es lo que queremos hacer?
Construir un surtidor que funcione sin ningún tipo de motor, accionado solamente por la presión del agua y la del aire.
Materiales:
Un recipiente o plato de plástico
Dos botellas o frascos de plástico con su tapón
Tubos de goma
Agua corriente
Dos botellas o frascos de plástico con su tapón
Tubos de goma
Agua corriente
¿Cómo lo haremos?
En cada botella efectuaremos dos orificios en su parte lateral inferior. En el plato haremos también dos orificios en su base. En cada tapón efectuaremos un orificio del tamaño, como en el resto de los agujeros, del tubo de goma. Conectaremos los orificios inferiores de cada botella con los del plato. Sosteniendo el sistema tal como indica la figura, llenaremos las dos botellas a niveles distintos.
Para evitar la existencia de burbujas de aire en las conexiones bajaremos el plato al nivel del suelo para expulsar el gas y posteriormente cerraremos las botellas y las situaremos tal como indica el dibujo. Añadiremos agua al plato y a continuación ya podemos elevarlo, asegurándonos de que el tubo que procede del frasco que está a mayor altura sobrepasa el nivel de agua del plato.
El resultado obtenido es...
Aparecerá un surtidor de agua conforme un frasco y otro se vayan vaciando y llenando alternativamente. En el momento en que el surtidor se detenga, es suficiente con alternar la altura de cada frasco y nuevamente volverá a manar agua. A esta operación habrá que añadir el cambio en el nivel de la salida/entrada de agua del plato.
Explicación:
La mayor presión hidrostática del agua del plato hace circular agua hacia el frasco inferior. Al estar éste cerrado, el aire que hay en su interior pasa al frasco superior e impulsa al líquido de éste a ascender hasta el plato.
Esta es una de las ejemplificaciones sencillas de las llamadas fuentes de Herón. Se trata de una forma curiosa de contemplar los efectos combinados de la presión de un líquido junto con la del aire. Obviamente el funcionamiento es permanente... siempre que efectuemos periódicamente el trabajo de elevar frasco y descender el otro. No se trata, pues, de ningún móvil de movimiento perpetuo.
Un Papel muy Pesado
¿Qué es lo que queremos hacer?
Romper una regla de madera dándole un golpe bastante más débil que lo que su estructura y rigidez exigiría por su aspecto.
Materiales:
Nuestras manos
Una hoja de periódico
Una regla de madera
Una hoja de periódico
Una regla de madera
¿Cómo lo haremos?
Colocaremos la regla de madera sobre una mesa de manera que sobresalga de la superficie de ésta y de que buena parte de ella quede apoyada en la mesa. A la sección que está apoyada la cubriremos con la hoja de periódico y la alisaremos con nuestra mano de modo que quede la menor cantidad de aire posible entre el papel y la mesa. A continuación daremos un golpe fuerte y seco –con ayuda de algún objeto rígido- a la parte sobresaliente de la regla y...
El resultado obtenido es...
En contra de lo que nuestro “sentido común” nos hacía intuir, el golpe hará que la
regla se rompa en lugar de hacer saltar al periódico por los aires.
Explicación:
La atmósfera efectúa una fuerza considerable sobre la hoja del periódico: igual al producto de la presión por la superficie de la hoja. En consecuencia, al golpear nos podemos encontrar con una resistencia lo suficientemente elevada como para que el resultado de nuestra acción conlleve la rotura de la madera.
Las consecuencias de la presión atmosférica son bastante habituales en nuestra vida cotidiana: las ventosas, los envases “al vacío”, etc. Un curioso experimento en que se observa la “inusual” intensidad de la presión del aire consiste en introducir un globo en una botella de manera que ajustemos su boca a la de la botella. De esa guisa, si intentamos hinchar el globo veremos que nos resulta materialmente imposible debido a la oposición que presenta el aire interior a causa de la presión que posee.
Bueno amigos mios que tal?, les gustó? espero que sí y recuerden como dijo el gran "Miguel de Unamuno"..
“Nos debe importar poco lo que somos, lo realmente importante es lo que queremos ser”.
Gracias y Saludos.. Daniel