EXPERIMENTOS DE FISICA
Este es un sencillo experimento para fabricar un péndulo electrostático casero
MATERIALES
. Una bola de aluminio
. Hilo
. Un globo
PASOS
1. Necesitamos que la bola de aluminio este suspendida de un hilo.
2. Hay que electrizar el globo. Veras que el globo cargado de electricidad se queda pegado a la madera.
3. Acerca el globo al péndulo electrostático. Este inicialmente será atraído, este al ser tocado por el globo de inmediato se repele (se aleja). Las cargas en la bola se separan porque el globo cargado atrae a todas las cargas del signo opuesto
Este es el vídeo para quienes deseen realizarlo:
http://www.youtube.com/watch?v=oaZADiH_gRY
Agua pesada o agua "impensable"
Desaparece el chorro (fig. d) y también la deformación de la goma: ¿Es que ya no hay gravedad?
Un cohete impulsado con agua
¿Cómo funciona?
Sugerencias
Sugerencias
Explicación
Jenga
500 cm cúbicos se vierte agua bien caliente, se humedecen las paredes y se vacía. Inmediatamente después, se coloca sobre la boca del matraz un huevo cocido y pelado. En unos segundos veremos cómo el huevo entra en el matraz. ¿Podremos volver a sacar el huevo? Si invertimos la botella de forma que el huevo quede colocado al final del cuello, y calentamos el fondo del matraz con un mechero de alcohol, el huevo saldrá de nuevo.
Explicación
Copas de cristal de diferentes tamaños.2 cm ).
Al frotar la copa, esta vibra con una frecuencia determinada. Por tanto, suena con un tono definido. Esto sucede porque se produce una onda estacionaria cuya frecuencia depende de la forma, tamaño y tipo de cristal de la copa. Mojarse el dedo en agua sirve para aumentar el rozamiento; desempeña el mismo papel que la resina que se da al arco del violín.
Desarrollo
Las copas han de ser de cristal fino preferiblemente. Cuanto más grande es la copa, más grave es el tono que produce. Con un excelente oído musical se ve (mejor dicho, se escucha) qué tono da la copa (a falta de buen oído, se puede hacer con un afinador de los que se utilizan para afinar los instrumentos musicales). Seguramente no dé ninguna nota exacta. Para afinarla, se llena de agua hasta que la nota suene correctamente. A medida que la copa se va llenando con agua, el tono se va haciendo ligeramente más grave. Por tanto, no se puede afinar a un tono más agudo.
Las copas se fijan a una madera con tres escarpias que sujetan el pie. Es preferible montarlo sobre una tabla robusta, ya que la caja de resonancia es la propia copa. Se pueden poner alzas para conseguir que todas las copas queden al mismo nivel y sean más fáciles de tocar.
Para mojar el dedo, se utiliza agua de otro recipiente; no el agua que se ha usado para afinar la copa, porque si no, se desafina.
Una curiosidad: se atribuye a Franklin la invención de una armónica de cristal automática. Consistía en una serie de cuencos de cristal ensartados en un eje que giraban con un pedal, cuya parte inferior estaba en un recipiente con agua.
la Mecánica y movimiento local (1638), se analizan las características de la caída libre y el tipo de movimiento con el que caen los objetos. Se responde a preguntas como:
Utilizando un largo plano inclinado de4 m , se analiza la relación que existe entre las distancias que recorre una bola y los tiempos que se emplean en recorrerlas. Esto se hace para diferentes inclinaciones. Al final, extrapolando, como hizo Galileo, se plantea la cuestión:
Se lanzan desde una cierta altura una moneda y un papel, por separado. El papel tarda más en alcanzar el suelo. Si se arruga el papel hasta el tamaño de la moneda y se dejan caer juntos, llegan al suelo prácticamente al mismo tiempo. Esto es más evidente si la experiencia se repite con una pelota y un trozo de poliestireno expandido en un tubo de Newton del que se ha extraído el aire con una bomba de vacío. En la Luna , en ausencia del aire, los astronautas repitieron la experiencia de Galileo con un martillo muy pesado y una pluma muy ligera.
Con mucha más precisión, esta relación puede comprobarse con puertas ópticas situadas a determinadas distancias sobre el plano. Al soltar la bola se inicia la cuenta del tiempo en todas las puertas y un cronómetro se detiene cuando la bola pasa frente a ellas. La experiencia puede repetirse para varias inclinaciones.
Para una inclinación de 20/400 (la altura del plano de20 cm ), se obtienen estos valores, que demuestran que hay una proporcionalidad directa entre s y t2.
¿Qué hizo el visitante?
Fue curioso comprobar que se mantienen muchas de las ideas aristotélicas en los visitantes, especialmente, la creencia de que la velocidad de caída depende del peso de los cuerpos.
Agua pesada o agua "impensable"
Materiales
- Bote metálico con orificio cerca de la base.
- Goma elástica
- Cuerdas.
- Adhesivo para cubrir el orificio.
Procedimiento
Un bote metálico, con un agujero (O) próximo al fondo, lleno de agua colgando de una goma elástica (E) sostenida por la mano (figs. a y b). Si se descubre el agujero (fig. c).
Usando la imaginación: ¿Cómo explicar por qué sale el chorro? ¿Cómo evitar que salga el agua sin volver a colocar el adhesivo?
Si se deja caer y desaparece el chorro (fig. d) y también la deformación de la goma. ¿Es que ya no hay gravedad?
Si se lanza el bote metálico horizontalmente en la dirección (ambos sentidos) del chorro...Desaparece el chorro (fig. d) y también la deformación de la goma: ¿Es que ya no hay gravedad?
Si se lanza bruscamente hacia arriba... desaparecen el chorro y el peso. Mientras que siempre queda en exclusiva la interacción gravitatoria: la gravidez total. No deja de haber fuerza de la gravedad.
Sugerencias
Se construye un circuito con una pila de 4,5 V en serie con una bombilla, que se cierra por la acción del peso de un contrapeso que flexiona una lámina elástica, hasta que la bombilla se enciende. En esas condiciones se deja caer, se lanza... y se plantean las mismas cuestiones.Un cohete impulsado con agua
Materiales
- Una botella de
- Una bomba de inflar ruedas de bicicletas.
- Un tapón de corcho horadado.
Procedimiento y explicación
1. Llena la botella con agua hasta la mitad. Ponle un tapón de corcho, con un agujero por donde puedas conectar la bomba de bicicleta sin que se salga el agua.
2. Pon en el suelo la botella boca abajo, con la bomba conectada. Tres ladrillos verticales a su alrededor te servirán para que se mantenga en vertical. Todo esto hazlo en un lugar donde no importa que se vierta el agua del interior de la botella.
3. Con cuidado de no inclinar el cohete-botella, ve metiendo aire en su interior con la bomba hasta que el tapón de corcho no soporte la presión interior. Entonces saldrá el agua hacia abajo e impulsará al cohete hacia arriba, como hacen los gases de un cohete a reacción, que salen impulsados hacia adelante por el principio de acción y reacción.
¿Cómo funciona?
Los cohetes funcionan gracias al principio de acción y reacción: los gases que salen por los motores empujan al cohete en dirección contraria. Esos gases se producen al mezclar el combustible con oxígeno.
Sugerencias
Puedes intentar mejorar el prototipo haciéndolo más aerodinámico, regulando la salida de agua con orificios más pequeños, consiguiendo más presión mejorando el cierre del tapón, etc.
Balanza de agua
Materiales
- Recipiente alto y transparente.
- Vaso cilíndrico de plástico.
- Lastre.
Procedimiento
Se coge un recipiente alto y transparente y se llena de agua. Se mete un vaso cilíndrico de plástico con un poco de lastre para que quede flotando en vertical. Encima del vaso de plástico se pone una tapa a modo de platillo para poder poner lo que se desea pesar. Dentro del vaso se coloca la tira de cartulina donde se escriben las marcas que indican pesos (ha de calibrarse previamente).¿Cómo funciona?
Podemos conocer el peso midiendo cuánto se sumerge el vaso.
Sugerencias
Carreras de globos
Materiales
|
Procedimiento:
Véase la figura superior. Para facilitar la colocación de globos sucesivos recomendamos que al tubo de rotulador que hace de guía se le coloque un pequeño bucle de cinta adhesiva que permita la colocación del globo ya hinchado rápidamente. Es conveniente recordar que los globos se pican con la cinta adhesiva.
Explicación
Se pretende demostrar el principio de acción y reacción que aprovechamos para que los globos circulen por los carriles. Asociado a este principio básico está el del rozamiento que produce el desplazamiento del propio globo contra el aire circundante y el de los sistemas de sujeción.Sugerencias
¿Fuerzas centrífugas o centrípetas?
Materiales
- Hilo de nailon.
- Tubo de plástico.
- Portapesas.
- Tapón horadado.
- Dinamómetro.
- Cinta aislante
- Cinta métrica.
- Cronómetro
Procedimiento
Se hace girar de modo estable el tapón de caucho de la figura, fijando un radio arbitrario. Si se mide el periodo de la oscilación, el radio de la órbita y las masas responsables de la fuerza centrípeta, es posible medir la aceleración y la masa inerte del tapón (que debe coincidir con su masa gravitatoria medida en una balanza).Explicación
Jenga
Materiales
45 piezas de 30 cm de listón de madera de pino de 100 mm × 70 mm .
Nota: Para favorecer el deslizamiento de las piezas tuvimos que lijar la madera suficientemente y después utilizamos dos o tres manos de cera.
Desarrollo2,45 m (ojo con los peques). Es interesante comprobar que lo que intuitivamente percibimos puede ser objeto de un análisis mucho más riguroso. Para ello, elaboramos un programa para ordenador que iba dando la posición del centro de gravedad de la estructura en su nivel más crítico, aunque a simple vista la modulación de las piezas hace esta labor relativamente fácil.
Tiene su gracia comprobar cómo sistemáticamente, cuando la torre empieza a desmoronarse, todo el mundo intenta evitar lo inevitable, sujetando todas las piezas que puede.
45 piezas de
Fundamento científico
Se trata de una adaptación, en grandes dimensiones, de un juego de mesa en el que, a partir de una torre de listones superpuestos, hay que ir sacándolos de la base y colocándolos en la parte superior sin que la torre se desmorone. El juego da pie a realizar un estudio de la estabilidad de las estructuras, la situación del centro de gravedad, etc. Además, es un buen proyecto para trabajar el tema de materiales en Tecnología, en concreto lo que tiene que ver con las maderas naturales, sus propiedades y el tratamiento de las mismas.Desarrollo
Tiene su gracia comprobar cómo sistemáticamente, cuando la torre empieza a desmoronarse, todo el mundo intenta evitar lo inevitable, sujetando todas las piezas que puede.
Jugando con la presión
Materiales
- Matraz de
- Soporte.
- Vaso con agua.
- Resistencia eléctrica para calentar el agua.
- Huevo cocido y pelado
Procedimiento
En un matraz de Explicación
La armónica de cristal
Materiales
Copas de cristal de diferentes tamaños. Tabla gruesa (entre 1 y Escarpias roscadas.
Fundamento científico
Se trata de tocar un instrumento musical hecho con copas de cristal que se hace sonar frotando circularmente el borde de las copas con un dedo mojado en agua.Al frotar la copa, esta vibra con una frecuencia determinada. Por tanto, suena con un tono definido. Esto sucede porque se produce una onda estacionaria cuya frecuencia depende de la forma, tamaño y tipo de cristal de la copa. Mojarse el dedo en agua sirve para aumentar el rozamiento; desempeña el mismo papel que la resina que se da al arco del violín.
Desarrollo
Las copas han de ser de cristal fino preferiblemente. Cuanto más grande es la copa, más grave es el tono que produce. Con un excelente oído musical se ve (mejor dicho, se escucha) qué tono da la copa (a falta de buen oído, se puede hacer con un afinador de los que se utilizan para afinar los instrumentos musicales). Seguramente no dé ninguna nota exacta. Para afinarla, se llena de agua hasta que la nota suene correctamente. A medida que la copa se va llenando con agua, el tono se va haciendo ligeramente más grave. Por tanto, no se puede afinar a un tono más agudo.
Las copas se fijan a una madera con tres escarpias que sujetan el pie. Es preferible montarlo sobre una tabla robusta, ya que la caja de resonancia es la propia copa. Se pueden poner alzas para conseguir que todas las copas queden al mismo nivel y sean más fáciles de tocar.
Para mojar el dedo, se utiliza agua de otro recipiente; no el agua que se ha usado para afinar la copa, porque si no, se desafina.
Una curiosidad: se atribuye a Franklin la invención de una armónica de cristal automática. Consistía en una serie de cuencos de cristal ensartados en un eje que giraban con un pedal, cuya parte inferior estaba en un recipiente con agua.
La caída libre según Galileo
Materiales
- Moneda y papel
- Bomba de vacío
- Tubo de Newton
- Plano inclinado de
- Recipiente con agua
- Puertas ópticas
Introducción
Siguiendo el diálogo entre los tres personajes de Galileo, Salviati, Sagrado y Simplicio en la obra Discursos y demostraciones matemáticas concernientes a las 2 nuevas ciencias pertenecientes a - ¿Qué cae antes, un objeto pesado u otro de peso menor?
- ¿Qué ocurre si se disminuye la resistencia del aire?
Utilizando un largo plano inclinado de
¿Qué ocurre si el plano inclinado se sitúa vertical?
Desarrollo
Se lanzan desde una cierta altura una moneda y un papel, por separado. El papel tarda más en alcanzar el suelo. Si se arruga el papel hasta el tamaño de la moneda y se dejan caer juntos, llegan al suelo prácticamente al mismo tiempo. Esto es más evidente si la experiencia se repite con una pelota y un trozo de poliestireno expandido en un tubo de Newton del que se ha extraído el aire con una bomba de vacío. En - Desde la parte alta del plano inclinado de cuatro metros, construido con las instrucciones del propio Galileo, se deja caer una bola. En ese momento se abre el grifo de un gran recipiente de agua. El agua que cae la recogemos, en otro recipiente, hasta que llega a una determinada posición, momento en el que se cierra el grifo
- Se pesa el agua caída, que debe ser proporcional al tiempo
- Repitiendo la experiencia varias veces puede llegarse a la relación entre la distancia recorrida y el cuadrado del tiempo
Con mucha más precisión, esta relación puede comprobarse con puertas ópticas situadas a determinadas distancias sobre el plano. Al soltar la bola se inicia la cuenta del tiempo en todas las puertas y un cronómetro se detiene cuando la bola pasa frente a ellas. La experiencia puede repetirse para varias inclinaciones.Para una inclinación de 20/400 (la altura del plano de
¿Qué hizo el visitante?
Fue curioso comprobar que se mantienen muchas de las ideas aristotélicas en los visitantes, especialmente, la creencia de que la velocidad de caída depende del peso de los cuerpos.
La ciencia del tobogán
Materiales
- Maqueta realizada con madera y pegamentos.
- Bolas de diferentes pesos y tamaños.
- Sal como pista de frenado.
Procedimiento y explicación
Se utiliza una maqueta que simula una pista de esquí y bolas de distintos tamaños y pesos. Al variar la inclinación del plano se determina la mayor o menor velocidad de las bolas así como el espacio recorrido antes de caer sobre la pista de frenado.
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