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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