GUIA 1 Huevos Resistentes Objetivos: El objetivo de estos experimentos caseros es observar como 3 huevos colocados en una posición estratégica pueden soportar pesos muy grandes sin llegar a romperse. Materiales: 3 huevos 3 vasos pequeños pesos a soportar (jarra de agua, latas, etc.) Procedimiento: 1. Colocamos los huevos en posición vertical sobre los vasos 2. Colocamos una superficie de plástico sobre los huevos, para que sirva como platillo para soportar los pesos. 3. Colocar pesos sobre el huevo con cuidado, se observara que los huevos pueden soportar pesos muy grandes. Explicación: Si bien un huevo es muy frágil y puede romperse fácilmente si se somete a esfuerzos bruscos o si se deja caer desde una cierta altura, pero un huevo colocado verticalmente puede soportar un peso muy grande siempre que no se aplique de golpe. La explicación está en la forma del huevo. Si te fijas bien, un huevo colocado verticalmente tiene una forma parecida a las bóvedas que se emplean en construcción por ser estructuras capaces de soportar mucho peso con un mínimo de material. GUIA 2 Reloj de Arena Objetivos: El objetivo de estos experimentos caseros es realizar un reloj de arena de 3 minutos con materiales sencillos del hogar. Fundamento Teórico: Los relojes de arena funcionan bajo el mismo concepto físico de las clepsidras, es decir, permiten que la gravedad haga fluir una cantidad establecida de un elemento para determinar distintos lapsos de tiempo. En este tipo de relojes, la arena se encuentra contenida en un recipiente de vidrio (que consiste en dos vasos comunicados) que se voltea cuando termina de pasar el último grano del material. El origen de los relojes de arena es incierto, se cree que los ejércitos romanos los utilizaban durante la noche; también se ha dicho que fueron inventados por un monje francés al final del siglo VIII. En esa época, Carlomagno, el rey de los francos, tenía uno tan grande que sólo tenia que voltearse cada 12 horas. Ciertos relojes de arena que marcaban lapsos de 4 horas se usaron comúnmente durante viajes de navegación para establecer la duración de las jornadas de trabajo dentro del barco. Materiales: 2 botellas de plástico de medio litro 2 kg de arena fina pegamento Procedimiento: 1. Dilatar la boca de una de las botellas ayudándose del calor del fuego, quitar previamente la tapa 2. Hacer un orificio de 1 cm de diámetro en la tapa de la otra botella 3. Esta ultima botella con tapa, introducirla a la primera botella con la boca dilatada, de ser necesario volver a dilatarla hasta que pueda entrar a presión 4. Desenroscar las botellas y echar arena en la botella con el orificio en la tapa hasta casi llenarlas, volver a taparla. 5. Voltear la botella de arena sobre la botella vacía Observaciones: Con un cronometro mida el tiempo que tarda en caer toda la arena sobre la botella vacía, el tiempo deberá ser de aproximadamente 3 minutos. Si no es así trate de graduar la cantidad de arena en las botellas. GUIA 3 Inflar un Globo Dentro de una Botella Objetivos: En estos experimentos caseros tendremos como objetivo demostrar que el aire posee un volumen. Fundamento Teórico: El aire es imprescindible para la vida. Los seres vivos lo encuentran en la atmósfera que rodea a la Tierra. La atmósfera tiene peso y la fuerza que ejerce sobre la tierra y sobre la superficie de todos los objetos se denomina presión atmosférica. La zona inferior de la atmósfera, llamada troposfera, está formada por oxígeno, dióxido de carbono, nitrógeno, gases raros, vapor de agua y partículas de polvo. Materiales: Dos botellas de plástico de medio litro dos globos un punzón metálico Procedimiento: 1. Con el punzón haga un agujero pequeño en la parte inferior de una de las botellas, la otra botella déjala tal y como esta. 2. Introduzca un globo en cada una de las botellas y bordee la boca del globo en el pico de la botella. 3. Trate de inflar en la botella que tiene el agujero y en la botella que no lo tiene, observe lo que sucede. Explicación: Cuando se coloca el globo en la botella sin orificio, el aire queda atrapado, por lo que el globo no puede ser inflado. El orificio practicado en la otra botella permite que el aire se desplace y salga por el en el momento que esta siendo inflado, de esta manera si puede inflado. Inflar nuevamente el globo en la botella con orificio, tape con un dedo el orificio y retire su boca de la botella. Observara que el globo quedara inflado, pero al quitar el dedo del orificio se desinflará. ¿Porque sucede? En este caso el globo esta inflado, porque la presión que ejerce el aire contra el interior del globo es igual y de sentido contrario a la presión exterior que ejerce el aire que esta atrapado. Al quitar el dedo del globo se desinfla, porque el aire que ingresa por el agujero ejerce una presión mayor que la del globo cuando esta inflado. GUIA 4 Globo que no Revienta – Calorimetria Objetivos: Diseñar experimentos caseros para explicar los principios de la calorimetría y transferencia del calor. Fundamento Teórico: La capacidad calorífica de una sustancia es la energía necesaria para que se eleve la temperatura de la unidad de masa de dicha sustancia en un grado. El agua líquida posee una alta capacidad calorífica (4180 J/kg.K), lo que se pondrá de manifiesto en esta experiencia. Materiales: Una vela Dos globos Agua Procedimiento 1) Inflamos el primer globo y lo amarramos. 2) Al segundo globo lo llenamos de agua hasta la mitad, lo inflamos y amarramos. 3) Encendemos la vela 4) Acercamos el primer globo, y se observa que explota al contacto con el fuego 5) Acercamos el segundo globo con agua y observar que no explota. Explicación La membrana del globo no alcanza la temperatura de ignición y el globo no explota por dos motivos: La energía que se le comunica se invierte en aumentar la temperatura del agua, pero ésta tiene una gran capacidad calorífica y necesita mucha energía para aumentar su temperatura. El calor transferido por la llama se transmite por conducción a través de la membrana del globo. En resumen el globo no explota porque el calor suministrado por la vela se emplea enaumentar la temperatura del agua, que se elevará unos grados durante los 10 ó 15 segundos que dura el experimento GUIA 5 Disco de Newton Objetivos: Los objetivos que intentaremos lograr con estos experimentos caseros son: Demostrar que el color blanco es una mezcla de todos los colores del arco iris. Observar la composición de la luz blanca. Fundamento Teórico: El disco giratorio coloreado de Isaac Newton(1642-1727) demostró que la luz blanca está formada por los colores del arco iris. Newton observó que al hacer atravesar un haz luminoso por una lente, siempre existen variaciones de color alrededor de la imagen transmitida. A esta coloración, generada por los diferentes focos luminosos a los que se ve expuesta la lente, se la denomina dispersión de la luz. Asimismo, comprobó que si hacía pasar un haz luminoso por un prisma, la luz blanca se descomponía en una serie de colores brillantes (arco iris) que denominó espectro solar. De esta experiencia dedujo que si la luz blanca se podía descomponer en los colores del arco iris, combinando éstos se podría volver al color blanco. El disco giratorio de color fue una de las diversas experiencias de las que se sirvió para demostrar su teoría. Se trata de un disco dividido en sectores pintados con los colores del espectro visible. Al hacerlo girar a gran velocidad se puede observar como estos colores desaparecen, tomando una tonalidad blanca, más brillante cuanto mejor se haya hecho la proporción de colores. Materiales: Cartulina. Compás. Lápices de colores. Regla graduada. Transportador de ángulos. Tijeras. CD Procedimiento: 1) Cortamos un pedazo de papel en forma circular, usando de molde el CD. 2) Lo dividimos en siete sectores iguales, dibujando en ellos cada uno de los siete colores del espectro: rojo, anaranjado, amarillo, verde azul, añil y violeta. 3) Hacemos un circulo en el centro de papel y lo pegamos sobre el CD. 4) Se le puede hacer girar al disco con la ayuda de un lápiz. En el video demostrativo usan una canica en el centro del CD para hacer girar el disco de Newton. Explicación: Newton descubrió que la luz blanca lleva adentro todos los colores que podemos ver, menos el negro. ¿Por qué el negro no? Porque es la ausencia de color; cuando no hay nada de luz, que todo está oscuro, las cosas siempre las vemos negras. Entonces nosotros vemos el color de cada cosa porque le llega a ese objeto luz blanca, y el objeto guarda todos los colores menos el suyo. Una manzana reflejará el rojo y se guardará los demás, una hoja blanca refleja toda la luz que le llega y un pedazo de carbón absorbe toda la luz. Pero para que nosotros sepamos de qué color es un cuerpo, su luz tiene que llegar a nuestros ojos, que mandan la información al cerebro. Algo curioso de los ojos es que siempre guardan lo que ven por una décima de segundo, que aunque es un tiempo muy corto puede ayudarnos en muchas cosas. Por ejemplo, si esto no pasara no podríamos ver bien las películas ya que estas son una serie de fotos inmóviles, que se ven en movimiento gracias a que el ojo empalma varias imágenes con diferentes posiciones. Bueno, lo mismo pasa con los colores si pasan muy rápido frente a los ojos; se empalman. Y cuando se empalman todos los colores primarios nuestro cerebro sólo distingue el blanco. Hay que recordar que para que se empalmen el disco se tiene que mover rápido, de modo que todos los colores pasen por el mismo lugar en menos de una décima de segundo. GUIA 6 El Agua que no Cae – Presion del Aire Objetivos: El objetivo de estos experimentos de fisica es observar los efectos de la presión atmosféricasobre un sistema a temperatura ambiente y sobre un sistema con temperatura elevada. Si desea realizar mas experimentos sobre la presión atmosferica, acá debajo le adjuntamos los links: Comprobando la Presion del Aire La Presion Atmosferica - Lata Aplastada Efecto de la Presion Atmosferica - El huevo dentro de la botella Fundamento Teórico: La presión atmosférica es la presión ejercida por el aire atmosférico en cualquier punto de la atmósfera. Normalmente se refiere a la presión atmosférica terrestre, pero el término es generalizable a la atmósfera de cualquier planeta o satélite. Materiales: Dos vasos de vidrio Dos vasos de tecnopor Agua fría y agua caliente Aguja Procedimiento: 1) Con la ayuda de la aguja, hacemos dos pequeños agujeros en el centro de la base de los vasos tecnopor. 2) Colocamos los dos vasos de tecnopor sobre los dos vasos de vidrio. 3) En un vaso de tecnopor le agregamos agua fría, observar que el agua no cae por el agujero. 4) En el otro vaso agregarle agua caliente, observar que el agua caliente cae por el orificio. Explicación: Al agregar agua fría, este taponea el pequeño agujero haciendo que las presión en el interior del vaso sea igual a la presión en el exterior. Como consecuencia el agua quedara estable y no caerá por el orificio. Al agregar agua caliente al segundo vaso de tecnopor, este lo calienta. Como consecuencia, el aire dentro del recipiente también se calienta, se expande y empuja el agua, esto hace que el agua empiece a caer por el orificio. GUIA 7 Tension Superficial del Agua Objetivos: En estos experimentos caseros tendremos como objetivo demostrar experimentalmente la tensión superficial del agua y como varia esta frente a los detergentes. Fundamento Teórico: La tensión superficial puede definirse como la fuerza que ejerce un líquido sobre una determinada superficie debido a la existencia de una atracción no compensada hacia el interior del mismo sobre las moléculas individuales de la superficie. Es la forma en que se refleja la cohesión entre moléculas en un líquido. La tensión superficial depende de la naturaleza del mismo, del medio que le rodea y de la temperatura. En general, disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se comprende ya que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido. Materiales: Un globo Una botella de cualquier clase Unas tijeras Un recipiente con agua caliente y otro con agua fría Una banda elástica Procedimiento: 1) Se llena un vaso de agua a punto de rebalsar, se ingresaran alfileres uno a uno dentro del vaso y se notara que el agua no rebalsa. ¿Porqué? 2) En otro vaso se llena agua hasta la mitad y se ingresan tres alfileres con mucho cuidado dejando que floten dentro del vaso. Se añadirá un poco de detergente y se observará que los alfileres se hunden. ¿Porqué? Explicación: Se comprueba experimentalmente que sí caben muchos alfileres dentro del vaso con agua y como la tensión superficial impide que el agua se desborde no sólo con un alfiler sino con muchos más. También se puede observar la curvatura del agua hacia fuera (menisco) debido a este fenómeno. El alfiler se hunde ya que los jabones y detergentes son sustancias que alteran la tensión superficial (disminuyen la atracción de las moléculas de agua entre sí en la superficie) de los líquidos, especialmente el agua. Este tipo de sustancias se denominan tensoactivas. GUIA 8 Colores Disparejos – Tension Superficial Objetivos: En estos experimentos caseros tendremos como objetivos: Observar de forma practica como funciona la tensión superficial Observar como ciertas sustancias pueden romper la tensión superficial de un líquido. Si desea observar otro experimento relacionado a la tensión superficial, le dejamos el link: Fundamento Teórico: La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área Algunas sustancias son capaces de disminuir la tensión superficial del agua como por ejemplo el jabón. Vamos a aprovechar esta propiedad para realizar unas experiencias sencillas. Materiales: Un plato hondo Dos cuentagotas. Leche. Colorante para alimentos Detergente. Procedimiento: 1) Vierte un poco de leche en el plato y deja que tome temperatura ambiente. 2) Con ayuda de un cuentagotas echa cuidadosamente algunas gotas de distintos colorantes sobre la superficie de la leche. 3) Observaras que las gotas forman círculos separados sobre ella. Los colorantes no rompen la tensión superficial de la leche. 4) Con el otro cuentagotas, echa suavemente unas gotas de detergente. 5) Observa cómo se extienden los colores. Explicación: En este experimento, la tensión superficial de la leche inicialmente sostiene las gotas de colorante. Pero al añadir el detergente a las gotas de colorante se rompe la piel flexible de la leche en los puntos donde cayeron las gotas de detergente. La tensión superficial es más fuerte en los extremos del plato y atrae la leche y los colorantes hacia fuera. GUIA 9 El motor eléctrico más sencillo del mundo Responsables: Francis Cristina Sonia Rolf Crevoisier Lalinde Rapsch Wirthlin Centro: Colegio Suizo de Madrid Fuente: VII Feria Madrid por la Ciencia 2006 Dirigido a: Publico en general Materiales Imán. Pila AAA. Tornillo. Trozo de cable eléctrico (≈ 20 cm). Fundamento científico La gran corriente eléctrica que fluye en el circuito (pila --» tornillo --» imán --» cable) atraviesa el campo m creado por el imán. El imán sufre una fuerza tangencial constante que lo hace girar (fuerza de Lorentz). Desarrollo Colgamos un imán cilíndrico y un tornillo junto a uno de los polos de una pila. Unimos el otro polo y el imán con un cable: ¡el imán empieza a girar a gran velocidad! http://www.madrimasd.org/cienciaysocied ad/taller/fisica/electromagnetismo/default. asp