Este blog, pretende recoger una serie de experimentos sencillos que expliquen las pequeñas cosas de la vida cotidiana de una forma sencilla, didáctica y divertida.
Nuestra pretensión es crear una serie de experiencias que se puedan utilizar como una herramienta de trabajo en el aula y que cada uno de nosotros y nosotras podamos adaptarlo a nuestras necesidades educativas.
Trasferencia de energía entre dos péndulos simples.
Cuando hacemos oscilar un péndulo, se trasfiere energía al
otro péndulo, cuando el primero, se para, el otro péndulo adquiere la energía máxima
transferida y cuando el segundo péndulo reduce su energía el otro la va
aumentando.
Esta energía transferida, depende de la masa del péndulo, la
amplitud de oscilación y la longitud de la cuerda de la que cuelga el péndulo.
Si colocamos otro péndulo con una longitud de cuerda
diferente, veremos que mientras los otros dos péndulos, siguen transmitiéndose
la energía, el tercero en discordia, es decir, el que tiene la cuerda con la
longitud mas corta, no se mueve. Esto es debido a que en un sistema oscilante,
para que exista trasferencia de energía, los péndulos tienen que ten es las
mismas características temporales, es decir, el mismo periodo, frecuencia y
pulsación, y esta depende de la longitud de la cuerda.
Cuando esto sucede, se dice que los dos péndulos están en
resonancia.
En este video realizamos tres formas de demostrar la transferencia
de energía de dos péndulos simples, las dos primeras se pueden hacer
perfectamente en nuestra casa.
Para realizar un remolino o tornado de fuego casero, hay muchas y diferentes formas de hacerlo, nosotros lo hemos realizado con:
-Una papelera de reja metálica para
aguantar el calor del fuego.
-Una lata para realizar el fuego de manera
controlada dentro de la papelera.
-Un disco giratorio de ordenadores, o
televisión que se puede encontrar en tiendas y bazares, este sirve para que la
papelera pueda girar sobre sí misma.
-Papel empapado en alcohol para producir la
llama dentro de la lata.
La idea es sujetar la papelera, si la podemos atornillar mejor, sobre el disco giratorio. Sujetar la lata en el interior de la papelera, lo más centrada posible con otro tornillo y después empapar un buen trozo de papel en alcohol que introduciremos dentro de la lata. Prendemos fuego al papel y hacemos girar suavemente la papelera, si lo hacemos a la velocidad adecuada conseguiremos un remolino o tornado de fuego que doblara el tamaño de la papelera.
Todos estamos
acostumbrados a ver imágenes de grandes tornados que arrasan kilómetros y
kilómetros de superficie dejando a su paso un gran caos, numerosos destrozos u
en ocasiones hay que lamentar la perdida de vidas humanas. Los más extremos pueden
tener vientos con velocidades que pueden girar a 450 km/h o más,
medir hasta 2 km de ancho y permanecer tocando el suelo a lo largo de más de
100 km de recorrido.
Un tornado es una masa de aire con alta velocidad angular (2-50 r.p.m.);
su extremo inferior está en contacto con la superficie de la Tierra y el
superior con una nube cumulonimbus o, excepcionalmente, con la base
de una nube
cúmulus. Se trata del fenómeno atmosférico ciclónico de mayor densidad
energética de la Tierra, aunque de corta duración (desde segundos hasta más de
una hora).
Sin embargo, hay otro
fenómeno llamado remolino o tornado de fuego, que no es tan común y que es tan
o más espectacular que el tornado de aire, ya que añadimos a esta furia de la
naturaleza el elemento de fuego.
Un remolino de fuego, también
llamado tornado de fuego, es un raro fenómeno en el cual el fuego, bajo ciertas condiciones (dependientes
de la temperatura del aire y las corrientes), adquiere una vorticidad vertical y forma Un remolino o una columna de aire de
orientación vertical similar a un tornado.
La mayoría de los más grandes tornados de
fuego surgen a partir de incendios forestales en
los cuales están presentes corrientes de aire cálido ascendentes y
convergentes.1 Usualmente presentan de 10 a 50 metros
de alto, unos pocos metros de ancho y duran solo unos minutos. Sin embargo,
algunos pueden tener más de un kilómetro de alto, contener vientos superiores a
los 160 km/h y persistir por más de 20 minutos.2 Los remolinos de fuego pueden destruir
árboles de hasta 15 metros de alto.3 Un ejemplo de los efectos que puede tener
un fenómenos de estas características sucedió en 1923 durante
el Gran terremoto de
Kantō, el cual provocó una tormenta de fuego del tamaño de una
ciudad y produjo un remolino de fuego que mató a 38 000 personas en quince
minutos en la región Hifukusho-Ato de Tokio.4 Otro ejemplo fueron los numerosos
remolinos de fuego que surgieron a partir la caída de un rayo en
un depósito de petróleo cerca de San Luis
Obispo (California) el 7 de
abril de 1926, los cuales produjeron sustantivos daños
en estructuras alejadas del fuego y provocaron la muerte de mil seiscientas
personas.5
En el siguiente vídeo explicamos y enseñamos como hacer un
remolino de agua de una forma muy sencilla, perfecto para hacer en casa con los
niños un día de lluvia.
Necesitaremos:
-Dos botellas de plástico transparente con sus tapones.
-Cita aislante
-Unas tijeras
-Agua o un líquido de color que se puede hacer con
cualquier tinte o líquidos de limpieza.
Este proyecto, pretende realizar una especie de Giroscopio, es decir, conseguir el efecto giroscópico sin que la peonza toque el suelo, de una forma muy sencilla y a la vez barata.
A mi me ha costado 0,70€.
¿Que necesitamos?
- Una peonza o trompa y su cuerda
- Un tapón, trozo de tubo o las chapas que tienen las botellas de refrescos.
- Un clavo largo de unos 2,5 cm y 1,5 mm de grosor.
- 10 minutos de tu tiempo.
En el siguiente vídeo podréis ver como funciona y como lo hemos hecho.
¿Que es una peonza?
La peonzaes un juguete muy antiguo.
Investigando un poco he encontrado lugares que afirman que era un instrumento para obtener fuego haciéndola semi-rotar en un eje vertical, sobre un trozo de madera en posición horizontal.
También conocida como trompo o perinola o pirinola es un objeto que puede girar sobre una punta, sobre la que sitúa su centro gravitatorio de forma perpendicular al eje de giro, y se equilibra sobre un punto gracias a la velocidad angular, que permite el desarrollo del efecto giroscópico.
Con la peonza, se juega hace más de 2000 años. En Grecia y en Roma los niños jugaban a la peonza. Platón menciona los strobilos, que eran una especie de peonza zumbante y en Roma Catón aconsejaba a los padres el juego de la peonza, como más formativo y menos peligroso que otros usados en su época
Este experimento es mundialmente conocido, casi
todos lo hemos hecho de niños, y hemos quedado sorprendidos con el efecto casi
mágico, cuando todavía los principios básicos de la física no están en el
interior de nuestros pequeños cerebros.
1.- Añade un
poco de agua en un vaso. No es necesario llenarlo hasta el borde.
2.- Coloca un papel sobre él.
3.- Sujetando
el papel con una mano vuelve el vaso con rapidez boca abajo con la otra.
4.- retira la
mano que sujeta el papel y verás que ni el papel ni el agua se caen.
En unas jornadas en Salamanca, un profesor de
granada, nos plantea algo muy curioso, si el papel es capaz de aguantar el agua
del interior de un vaso, el experimento debería funcionar de forma invertía, es
decir, con un vaso de agua sobre la mesa lleno de agua, si colocamos un papel
encima tendríamos que ser capaces de levantar el vaso con el agua dentro.
Pues manos a la obra y aquí esta el resultado.
Por
que sucede esto:
Sería erróneo creer que el vaso sólo
contiene agua y no contiene aire, a pesar de que la hoja de papel está muy
pegada al líquido. Por supuesto, en este recipiente hay aire. Si entre dos
superficies planas que están en contacto, no hubiera una capa de aire, sería
imposible levantar ningún objeto colocado sobre la mesa. Para ello habría que vencer
la presión atmosférica. Al cubrir la superficie de agua con una hoja de papel,
siempre dejamos una delgada capa de aire entre ellas.
Para conseguir subir el vaso, debemos combar un poco la hoja de papel hacia el
interior para hacer salir algo de aire, y al volver a su posición de reposo.
el espacio para el aire que había entre el agua y el papel (o la lámina); es
mayor que el inicial, por lo cual el aire se rarifica y su presión disminuye.
Ahora la hoja de papel sufre la acción de toda la presión atmosférica (desde
afuera) haciendo un efecto ventosa, que hace posible levantar el peso del vaso más
el del agua.
La teoría de conservación de la energía dice “la energía no se crea ni se destruye solo se
transforma” .
Nosotros lo hemos comprobado, y es verdad, para ello nos hemos
jugado nuestra propia cabeza, si, digo bien, nuestra propia cabeza.
Hemos realizado un experimento sencillo y divertido, a la vez de
seguro, donde la pregunta que hacemos y que suele hacer mi amigo Miguel
Cabrerizo, al cual vi yo hacer este experimento por primera vez, es la
siguiente: ¿crees en la ciencia? Pues si crees en la ciencia pon aquí tu
cabeza.
El experimento consiste en colgar una bola pesada con una cuerda
del techo, a modo de péndulo, nosotros la hemos colgado a dos metros de una
pared. Calculamos la largura de la cuerda para que cuando desplacemos la bola hacia
la pared, nos quede a la altura de
nuestra nariz. Pondremos la bola del péndulo en la punta de la nariz de la
persona que hará la prueba de fé, y le preguntamos ¿crees en la ciencia?, pues
si crees no aparte la cabeza. En ese momento soltamos la bola sin empujarla,
por su puesto, y la bola realizará un movimiento pendular de ida y de vuelta,
cuando vuelva se nos irá acercando y aunque impresiona, la bola nunca llegará a
tocar nuestra nariz a pesar de que quedara bastante cerca, en función del peso
de la bola.
Es un experimento muy divertido para hacer con nuestros alumnos
en clase y es una buena entrada para poder explicar un montón de conceptos como
la energía cinética, potencian, el movimiento pendular y como no la ley de la
conservación de la energía.
Podemos ver en el péndulo, que cuando ninguna fuerza actúa sobre
el, la velocidad de ida y de vuelta es la misma. También podemos ver que la
energía total nunca cambia y por tanto después de esta experiencia seguiremos
vivos. La energía total siempre será igual lo que cambia es el tipo de energía.
Cuando soltamos la bola que esta en pegada a nuestra nariz la
energía potencial que tenemos se convertirá en energía cinética y cuando esta
vuelve cerca de nuestra nariz y ante de volver al movimiento, se convierte de
nuevo en energía potencial y así sucesivamente, gracias al movimiento de vaivén
del péndulo. Pero lo importante aquí es que la energía siempre es la misma no
se crea ni se destruye lo único que le esta pasado la energía es que se está
transformando de un tipo de energía a otra.
En
el mundo científico, estamos acostumbrados a admirar a los grandes científicos
e investigadores, por sus estudios, su trabajo y sus grandes descubrimientos,
pero en ocasiones nos olvidamos que detrás del científico o la científica en
este caso, hay una persona de carne y hueso con sus defectos y sus virtudes.
En
el primer fin de semana de octubre, se celebro en el Bizkaia Aretoa, en la
ciudad de Bilbao, la final del certamen Ciencia en Acción XIV.
Foto con Jocelyn Bell Burnell
Ciencia
en Acción es un programa iniciado en el año 2000 con el objeto de promover la
comunicación social de la ciencia, la innovación docente en áreas científicas y
la popularización de la ciencia y la técnica a todos los niveles de nuestra
sociedad.
En
esta final se presentaron 110 proyectos de todas las comunidades autónomas y de
los países de habla hispana. Los proyectos que se exponen, normalmente, están
basados en experimentos sencillos, fáciles de entender, y sin perder el rigor
científico.
A
este evento, estaba invitada Jocelyn Bell Burnell, para dar la conferencia de
clausura el domingo. No solo accedió de buen grado a dar la conferencia, si no
que al enterarse que allí habría niños y jóvenes con un mucho interés por la
ciencia en general y en su caso por la astronomía, se presto a estar disponible
durante todo el fin de semana, y así de esta forma, poder hablar con los
participantes de cada uno de los 110 proyectos.
No
fue ningún farol, ni mucho menos, nada mas llegar el viernes al recinto, empezó
su visita ,que se alargaría a lo largo del fin de semana, por todos y cada uno
de los stands, dedicando el tiempo necesario para escuchar las explicaciones de
los proyectos, intercambiar opiniones y sacarse las fotos de rigor con el
alumnado y el profesorado.
Ni
decir, lo importante que ha sido para los y las jóvenes estudiantes, poder
explicar sus proyectos a una astrofísica de la talla de Jocelyn.
Los
que tuvimos la posibilidad de conocerla y hablar un rato con ella, no solo
descubrimos la gran científica que ha sido, es y será, también descubrimos la
gran persona que hay tras la mujer científica. Nos dio a todos y a todas, una
gran lección de humildad y saber estar. Su muestra de interés por los que allí
se hablo y se enseño, fue espectacular y digno de admiración.
Todo
esto, puede parecer puro peloteo por mi parte, pero lo que digo, se demostró el
domingo por la mañana, cuando Jocelyn subió al escenario ha entregar los
premios de Adopta una estrella, en ese momento, y de forma espontánea, se
levantaron las 500 personas que había en la sala Mitxelena del Bizkaia Aretoa, para
darle una sincera y grandisima ovación de agradecimiento.
Por
otro lado, su conferencia de clausura titulada “A graduate student´s store” fue sencilla, fácil de entender, con
un correctísimo ingles, con una duración de 45 minutos y con un gran contenido,
llegando de esta forma, a pequeños y mayores, con sus gestos e ironías que
provocaron en ocasiones la carcajada del publico asistente. En mi opinión otra
lección de cómo se debe dar una conferencia.
Para
muestra de lo dicho a continuación podéis ver en el vídeo, la conferencia de
clausura de Jocelyn Bell Burnell
Cuando hacemos oscilar un péndulo, se trasfiere energía al
otro péndulo, cuando el primero, se para, el otro péndulo adquiere la energía máxima
transferida y cuando el segundo péndulo reduce su energía el otro la va
aumentando.
