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11 Experimentos cientificos, haganlo ustedes mismos[Inteligencia colectiva]
EMPECEMOS!
indice del post.
¿Qué cae más deprisa?
El punto ciego
Midiendo
La aguja de Buffon
El mar de aire
¿Qué hay en una tinta?
¿Está cocido?
Mide tu tiempo de reacción
¿Flota o se hunde?
Una moneda que desaparece
El Ludión
Química de ácidos y bases
El punto ciego
Midiendo
La aguja de Buffon
El mar de aire
¿Qué hay en una tinta?
¿Está cocido?
Mide tu tiempo de reacción
¿Flota o se hunde?
Una moneda que desaparece
El Ludión
Química de ácidos y bases
¿Qué cae más deprisa?
¿Qué cae más deprisa una hoja de papel o una moneda?
Si se deja caer una hoja de papel y una moneda, la moneda llega mucho antes al suelo. Sin embargo si se arruga la hoja y se hace una pequeña pelotita con ella al repetir el experimento se observará que prácticamente llegan al suelo de forma simultánea.
Si no hubiese aire en la Tierra todos los objetos, independientemente de su forma y peso, caerían a la misma velocidad. La presencia del aire influye en la velocidad de la caída frenando unos objetos más que a otros según su forma. Al hacer una bola con la hoja de papel conseguimos minimizar la influencia del aire.
Galileo descubrió este hecho y cuenta la leyenda que para demostrarlo dejo caer desde lo alto de la torre de Pisa dos bolas. Las dos bolas eran de peso muy diferente y sin embargo llegaron simultáneamente al suelo. Las ideas aristotélicas vigentes en la época de Galileo exigían que los objetos pesados debían caer más deprisa que los ligeros.
Si no hubiese aire en la Tierra todos los objetos, independientemente de su forma y peso, caerían a la misma velocidad. La presencia del aire influye en la velocidad de la caída frenando unos objetos más que a otros según su forma. Al hacer una bola con la hoja de papel conseguimos minimizar la influencia del aire.
Galileo descubrió este hecho y cuenta la leyenda que para demostrarlo dejo caer desde lo alto de la torre de Pisa dos bolas. Las dos bolas eran de peso muy diferente y sin embargo llegaron simultáneamente al suelo. Las ideas aristotélicas vigentes en la época de Galileo exigían que los objetos pesados debían caer más deprisa que los ligeros.
Dave Scott, uno de los astronautas del Apollo 15, realizo en la Luna un experimento consistente en dejar caer desde la misma altura un martillo y una pluma. Como era de esperar (En la Luna no hay atmósfera) ambos llegaron simultáneamente al suelo
Punto ciego
La retina es el tejido nervioso que recubre la parte posterior del ojo. Sobre ella se forman las imágenes que nos dan la sensación de visión. Está constituida por unas células especialmente sensibles a la luz denominadas conos y bastoncillos. La retina está conectada al cerebro por medio del nervio óptico. El punto en el que este se une a la retina se denomina punto ciegopor carecer de células fotosensibles.
Normalmente no percibimos el punto ciego ya que al ver un objeto con ambos ojos la parte del mismo que incide sobre el punto ciego de uno de ellos, incide sobre una zona sensible del otro. Si cerramos un ojo tampoco seremos conscientes de la existencia del punto ciego debido a que el cerebro normalmente nos engaña y completa la parte que falta de la imagen. Esta es la razón de que no fuese conocida la existencia del punto ciego hasta el siglo XVII.
Un experimento para comprobar su existencia
En una cartulina dibuja una cruz y un círculo como se ve en la siguiente figura:
Sitúa la cartulina a unos 20 centímetros del ojo derecho.
Cierra el izquierdo, mira la cruz con el ojo derecho y acerca lentamente la cartulina.
Llegará un momento en que el círculo desaparezca del campo de visión. En este momento su imagen se forma sobre el punto ciego.
Al seguir acercando la cartulina, el círculo vuelve a aparecer.
Cierra el izquierdo, mira la cruz con el ojo derecho y acerca lentamente la cartulina.
Llegará un momento en que el círculo desaparezca del campo de visión. En este momento su imagen se forma sobre el punto ciego.
Al seguir acercando la cartulina, el círculo vuelve a aparecer.
Midiendo
Material Necesario
Una tira de papel, una regla, un objeto cilíndrico, por ejemplo, una lata de refresco.
Método
Rodea la lata con la tira de papel y corta lo que te sobre o haz una marca en la tira.
Sitúa la tira sobre una superficie horizontal y mide su longitud o hasta la marca si decidiste no cortar la tira.
Mide el diámetro de la lata. Puedes situarla entre dos objetos y luego medir la distancia entre ellos.
El cociente entre las dos medidas es el número
Sitúa la tira sobre una superficie horizontal y mide su longitud o hasta la marca si decidiste no cortar la tira.
Mide el diámetro de la lata. Puedes situarla entre dos objetos y luego medir la distancia entre ellos.
El cociente entre las dos medidas es el número
Explicación
La relación entre la longitud de una circunferencia de radio r (2r) y su diametro (2r) es
La aguja de Buffon
Georges Louis Leclerc (1707-88), Conde de Buffon fue un celebre naturalista francés autor de una monumental Historia Natural en 44 tomos que recopilaba el conocimiento científico con un fin eminentemente divulgativo. Hoy en día su nombre aparece muchas veces asociado a un problema denominado "La aguja de Buffon" que relaciona el número pi con el lanzamiento de una aguja sobre una superficie rayada.
Buffon demostro que si lanzamos, al azar, una aguja de longitud L sobre una superficie en la que hay dibujadas líneas paralelas separadas una distancia D, la probabilidad de que la aguja corte a una línea es :
Buffon demostro que si lanzamos, al azar, una aguja de longitud L sobre una superficie en la que hay dibujadas líneas paralelas separadas una distancia D, la probabilidad de que la aguja corte a una línea es :
Vamos a utilizar este resultado para medir
Material Necesario
Una superficie con líneas paralelas (Puede servir una hoja de papel sobre la que previamente hayas dibujado varias líneas equidistantes o un suelo embaldosado)
Una aguja, palillo u objeto similar, de longitud menor o igual a la distancia entre líneas (Para simplificar es conveniente que la distancia entre dos rayas coincida con la longitud de la aguja)
Una aguja, palillo u objeto similar, de longitud menor o igual a la distancia entre líneas (Para simplificar es conveniente que la distancia entre dos rayas coincida con la longitud de la aguja)
Método
Deja caer, de la forma más aleatoria posible, la aguja sobre la superficie.
Anota el número de tiradas y el número de veces que la aguja corta a una línea.
El cociente entre el número total de tiradas y el número de veces que la aguja corta a una línea tiende a pi/2 ( se parecerá tanto más cuanto mayor sea el número de tiradas)
Anota el número de tiradas y el número de veces que la aguja corta a una línea.
El cociente entre el número total de tiradas y el número de veces que la aguja corta a una línea tiende a pi/2 ( se parecerá tanto más cuanto mayor sea el número de tiradas)
la aguja tiene una longitud (L) menor que la distancia entre dos líneas (D) :
El mar de aire
En palabras de Evangelista Torricelli(1608-1647) vivimos en el fondo de un mar de aire. Sobre cada una de nuestras cabezas tenemos aproximadamente 2 toneladas de aire que ejercen una presión de 101300 N/m2.
¿Cómo es posible que no notemos semejante presión?
La respuesta es que todo nuestro interior está también a esa misma presión. Si en un momento dado todo el aire de la atmósfera desapareciera de la Tierra, literalmente explotaríamos debido a la presión de nuestro interior que no estaría contrarrestada.
Aunque en la superficie de la Tierra todo está sometido a la presión del aire, es posible concebir experiencias que la pongan de manifiesto :
Aunque en la superficie de la Tierra todo está sometido a la presión del aire, es posible concebir experiencias que la pongan de manifiesto :
Llena un vaso de agua hasta el borde. Pon sobre él una cartulina o una tarjeta postal (si no tienes usa una hoja de papel). Dale la vuelta con cuidado y observa como el agua no se cae. El aire que empuja el papel por debajo, sería capaz de mantener el agua de un vaso de 10 m de altura.
Llena un vaso con agua y sumérgelo en un recipiente que contenga agua. Coge el vaso por la parte de abajo y levántalo lentamente hasta que su parte superior casi sobrepase el nivel del agua en el recipiente (como en la figura). Observa como no se vacía. Igual que en la experiencia anterior el aire que empuja la superficie libre del recipiente sería capaz de mantener el agua de un vaso de 10 m de altura
Pon una regla en el borde de una mesa de tal manera que asome más o menos la mitad. Cubre con una hoja de periódico la mitad que queda sobre la mesa, Da un golpe seco sobre el trozo de regla que se ve. Observa como no se cae. La fuerza que ejerce el aire sobre la hoja de periódico lo impide.
¿Qué hay en una tinta?
Los biólogos, médicos y químicos necesitan con frecuencia separar los componentes de una mezcla como paso previo a su identificación.
La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que se mueve cada una de ellas a través de un medio poroso arrastradas por un disolvente en movimiento.
Vamos a utilizar esta técnica para separar los pigmentos utilizados en una tinta comercial.
La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que se mueve cada una de ellas a través de un medio poroso arrastradas por un disolvente en movimiento.
Vamos a utilizar esta técnica para separar los pigmentos utilizados en una tinta comercial.
Material necesario
Una tira de "papel poroso". Se puede utilizar el papel de filtro de una cafetera o incluso recortar el extremo (sin tinta) de una hoja de periódico.
"Rotuladores" o "bolígrafos" de distintos colores.
Un vaso
Un poco de "alcohol"
"Rotuladores" o "bolígrafos" de distintos colores.
Un vaso
Un poco de "alcohol"
Prodecimiento
Recorta una tira del papel poroso que tenga unos 4 cm de ancho y que sea un poco mas larga que la altura del vaso.
Enrolla un extremo en un bolígrafo (puedes ayudarte de cinta adhesiva) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso. (ver dibujo)
Dibuja una mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm del borde. Procura que sea intensa y que no ocupe mucho. (ver dibujo)
Echa en el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de 1 cm aproximadamente.
Sitúa la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede sumergido en el alcohol pero la mancha que has hecho sobre ella quede fuera de él.
Puedes tapar el vaso para evitar que el alcohol se evapore.
Observa lo que ocurre : a medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de la tira, arrastra consigo los diversas pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se ven franjas de colores.
Repite la experiencia utilizando diferentes tintas.
Enrolla un extremo en un bolígrafo (puedes ayudarte de cinta adhesiva) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso. (ver dibujo)
Dibuja una mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm del borde. Procura que sea intensa y que no ocupe mucho. (ver dibujo)
Echa en el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de 1 cm aproximadamente.
Sitúa la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede sumergido en el alcohol pero la mancha que has hecho sobre ella quede fuera de él.
Puedes tapar el vaso para evitar que el alcohol se evapore.
Observa lo que ocurre : a medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de la tira, arrastra consigo los diversas pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se ven franjas de colores.
Repite la experiencia utilizando diferentes tintas.
¿Está cocido?
¿Cómo podemos saber si un huevo está cocido sin romper la cáscara?
La solución es muy sencilla : sólo tenemos que hacerlo girar. Si está cocido, girará uniformemente durante un rato describiendo círculos. Si está crudo, girará dando tumbos, su movimiento será errático y pronto dejará de girar.
Explicación :
Al estar cocido la distribución de masa en su interior no cambia a medida que gira. Si está crudo, la yema se desplazará en su interior cambiando la distribución de su masa haciendo que el giro no sea uniforme.
Mide tu tiempo de reacción
Material necesario
Una regla de unos 50 cm
Procedimiento
Pide a un amigo que sostenga una regla tal como se indica en la figura y que la deje caer sin avisarte.
Sitúa tus dedos sobre el cero y cuando veas que la suelta, cierra los dedos sobre ella.
Anota la distancia que ha caído la regla. Vendrá indicada por la división que se encuentre debajo de tus dedos.
Repítelo varias veces hasta que obtengas valores similares :
Sitúa tus dedos sobre el cero y cuando veas que la suelta, cierra los dedos sobre ella.
Anota la distancia que ha caído la regla. Vendrá indicada por la división que se encuentre debajo de tus dedos.
Repítelo varias veces hasta que obtengas valores similares :
Explicación
La distancia que ha caído la regla depende de tu tiempo de reacción.
Si no se tiene en cuenta el rozamiento con el aire, un cuerpo que cae libremente, partiendo del reposo, recorre una distancia vertical que viene dada por :
Si no se tiene en cuenta el rozamiento con el aire, un cuerpo que cae libremente, partiendo del reposo, recorre una distancia vertical que viene dada por :
d : distancia recorrida
g : aceleración de la gravedad (9,8 m/s2)
t : tiempo que dura la caída
Despejando de la expresión anterior, el tiempo de reacción será :
si se expresa la distancia (d) en centímetros y se tiene en cuenta que la aceleración de la gravedad (g) vale 980 cm/s2. El tiempo de reacción expresado en segundos será :
En la tabla aparecen algunos ejemplos de tiempos de reacción según la distancia recorrida por la regla
Cálculo del tiempo de reacción a partir de la distancia o viceversa
¿Flota o se hunde?
Material necesario
3 vasos grandes
un huevo
agua
sal
un huevo
agua
sal
Procedimiento
Llena dos vasos con agua
Añádele a uno de ellos sal poco a poco. Revolviendo con una cuchara, trata de disolver la mayor cantidad posible. En un vaso de 200 cm3 se pueden disolver unos 70 g de sal.
Coloca el huevo en el vaso que tiene solo agua : se irá al fondo.
Colócalo ahora en el vaso en el que has disuelto la sal : observarás como queda flotando.
Pon el huevo y agua hasta que lo cubra y un poco más, en el tercer vaso. Añade agua con sal, de la que ya tienes, hasta que consigas que el huevo quede entre dos aguas (ni flota ni se hunde).
Si añades en este momento un poco de agua, observarás que se hunde. Si a continuación añades un poco del agua salada, lo verás flotar de nuevo. Si vuelves añadir agua, otra vez se hundirá y así sucesivamente.
Añádele a uno de ellos sal poco a poco. Revolviendo con una cuchara, trata de disolver la mayor cantidad posible. En un vaso de 200 cm3 se pueden disolver unos 70 g de sal.
Coloca el huevo en el vaso que tiene solo agua : se irá al fondo.
Colócalo ahora en el vaso en el que has disuelto la sal : observarás como queda flotando.
Pon el huevo y agua hasta que lo cubra y un poco más, en el tercer vaso. Añade agua con sal, de la que ya tienes, hasta que consigas que el huevo quede entre dos aguas (ni flota ni se hunde).
Si añades en este momento un poco de agua, observarás que se hunde. Si a continuación añades un poco del agua salada, lo verás flotar de nuevo. Si vuelves añadir agua, otra vez se hundirá y así sucesivamente.
Explicación
Sobre el huevo actúan dos fuerzas, su peso (la fuerza con que lo atrae la Tierra) y el empuje (la fuerza que hace hacia arriba el agua).
Si el peso es mayor que el empuje, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas.
El empuje que sufre un cuerpo en un líquido, depende de tres factores :
Si el peso es mayor que el empuje, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas.
El empuje que sufre un cuerpo en un líquido, depende de tres factores :
La densidad del líquido
El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido
La gravedad
El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido
La gravedad
Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido mas denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo : el huevo flota.
Así también se puede explicar el hecho de que sea más fácil flotar en el agua del mar que en el agua de ríos y piscinas.
Así también se puede explicar el hecho de que sea más fácil flotar en el agua del mar que en el agua de ríos y piscinas.
Una moneda que desaparece
Material necesario
una moneda
un vaso
agua
un vaso
agua
Procedimiento
Se coloca la moneda en el fondo del vaso vacío tal como se indica en la figura A. La luz que sale de la moneda se transmite en línea recta e incide en el ojo.
Al bajar un poco la posición del ojo, la moneda desaparece (figura B).
Al llenar el vaso con agua, la moneda aparece de nuevo (figura C)
Al bajar un poco la posición del ojo, la moneda desaparece (figura B).
Al llenar el vaso con agua, la moneda aparece de nuevo (figura C)
Explicación
Cuando el rayo de luz que proviene de la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire, se produce un cambio en la dirección en que se propaga. Como consecuencia de este cambio de dirección, se vuelve a ver la moneda.
Este fenómeno característico no solo de la luz, sino de todo tipo de ondas, se llama refracción y ocurre siempre que una onda pasa de un medio a otro. El cambio de dirección es tanto mayor, cuanto mayor sea la diferencia de velocidades de la onda en un medio y en el otro.
Este fenómeno característico no solo de la luz, sino de todo tipo de ondas, se llama refracción y ocurre siempre que una onda pasa de un medio a otro. El cambio de dirección es tanto mayor, cuanto mayor sea la diferencia de velocidades de la onda en un medio y en el otro.
Un poco de historia
En su versión original fue obra de Descartes. El nombre "Ludión" se debe a que su propósito era eminentemente lúdico. En una botella llena de agua, se encontraba sumergido un diablillo que se movía según se presionase más o menos la botella.
Material necesario
Una botella de plástico transparente de aproximadamente 1,5 litros. Si es posible con tapón de rosca.(Por ej. una de refresco)
Una carcasa de bolígrafo que sea transparente.
Pequeños trozos de un material denso que se puedan introducir en el interior de la carcasa del bolígrafo. Por ejemplo : trozos de alambre, perdigones, etc.
Una carcasa de bolígrafo que sea transparente.
Pequeños trozos de un material denso que se puedan introducir en el interior de la carcasa del bolígrafo. Por ejemplo : trozos de alambre, perdigones, etc.
Construcción
Si el bolígrafo tiene un agujero lateral, se tapa con cinta adhesiva.
Se llena la botella con agua
Se pone el material denso en el interior del bolígrafo, de tal manera que quede flotando, prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. El agujero interior no debe quedar completamente tapado.
Se cierra la botella.
Se llena la botella con agua
Se pone el material denso en el interior del bolígrafo, de tal manera que quede flotando, prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. El agujero interior no debe quedar completamente tapado.
Se cierra la botella.
Funcionamiento
Cuando se presiona la botella lo suficiente, se observa como el bolígrafo desciende hasta llegar al fondo. Al disminuir la presión ejercida, el bolígrafo asciende de nuevo.
Explicación
Al presionar la botella se puede observar como disminuye el volumen de aire contenido en el interior del bolígrafo. Al dejar de presionar, el aire recupera su volumen original. Esto es consecuencia del principio de Pascal : Un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Antes de presionar la botella, el bolígrafo flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. La disminución del volumen del aire en el interior del bolígrafo, lleva consigo una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es una consecuencia del principio de Arquímedes : Todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.
Antes de presionar la botella, el bolígrafo flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. La disminución del volumen del aire en el interior del bolígrafo, lleva consigo una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es una consecuencia del principio de Arquímedes : Todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.
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