sábado, 14 de enero de 2017

404 Flotabilidad con globos, agua y sal.

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, sal, un vaso, una jeringa y un globo pequeño.

Primera parte
En primer lugar mezclamos en un vaso agua y tres o cuatro cucharadas de sal. Luego llenamos un globo pequeño con la mezcla de agua y sal. Es importante que no quede aire atrapado en el interior del globo. Luego tenemos que añadir más sal a la mezcla del vaso para preparar una disolución saturada.

Si ahora dejamos caer el globo en el vaso vemos que queda flotando en la superficie. La mezcla del globo tiene menos sal, es menos densa, y flota sobre la mezcla del vaso.

Segunda parte
Ahora, si dejamos caer con cuidado agua por las paredes del vaso, vemos que una capa de agua cubre el globo que queda "flotando" a la misma altura. Es importante que el agua se deje caer poco a poco para que no se mezcle con el agua salada. Los dos líquidos se mezclan poco a poco y por eso el globo permanece flotando en la parte media del vaso. El globo tiene una densidad intermedia y por eso flota sobre la mezcla saturada que ocupa la mitad del vaso y se hunde en el agua que ocupa la parte superior.

Si removemos con una cucharilla aceleramos la mezcla y el globo flotará o se hundirá dependiendo de la relación entre la densidad de la mezcla que llena el globo y la densidad de la mezcla del vaso. En nuestro caso el globo queda flotando en la superficie.




lunes, 26 de diciembre de 2016

403 Lágrimas de alcohol

Para realizar nuestro experimento necesitamos una copa con una bebida alcohólica. 

Si nos fijamos con atención podemos ver un fenómeno curioso. En la pared interior de la copa, sobre la superficie del líquido, aparece una corona de gotas líquidas que caen poco a poco y luego reaparecen. El fenómeno es característico de las bebidas con un alto grado alcohólico. La graduación alcohólica en una bebida indica la concentración de etanol en tanto por ciento en volumen. Si la etiqueta de una bebida alcohólica indica 20 º significa que contiene el 20% en volumen de etanol.

Explicación
La explicación correcta del fenómeno la proporcionó el científico inglés J Thomson en 1855. El líquido por capilaridad sube por la pared de la copa por encima de la superficie del líquido. El líquido que moja la pared de la copa pierde más alcohol por evaporación y resulta más acuoso. El líquido de la pared tiene ahora mayor tensión superficial, se encoge y tira del líquido hacia arriba. Cuando el peso del líquido en la pared de la copa alcanza un cierto valor se forma una gota que resbala por la pared de la copa y cae. El proceso se repite y nuevas gotas reaparecen en la superficie de la copa.



sábado, 3 de diciembre de 2016

402 ¿Flota o no flota?

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente, agua, aceite, alcohol, unas chinchetas o tachuelas y unas bolas de corcho blanco (poliestireno expandido).

En primer lugar llenamos un tercio del recipiente con agua, luego añadimos una capa de aceite y por último otra capa de alcohol. El agua y el alcohol no se mezclan con el aceite (son líquidos inmiscibles) pero el agua y al alcohol si se mezclan (son líquidos miscibles). El alcohol se añade con cuidado procurando que no entre en contacto con el agua. Se puede dejar caer lentamente por las paredes del recipiente.

Ahora clavamos algunas chinchetas en las bolas de corcho y las dejamos caer en el vaso. Dependiendo del número de chinchetas las bolas se hunden en el fondo del recipiente o quedan flotando en alguna de las superficies de separación (agua-aceite, aceite-alcohol, alcohol-aire).


Explicación
El agua es más densa que que el aceite y éste menos denso que el alcohol. Por eso el aceite flota sobre el agua y el alcohol sobre le aceite. El agua y el alcohol son dos sustancias moleculares polares que no se mezclan con el aceite que es una sustancia molecular apolar. Se dice que una molécula es polar si presenta una separación de cargas.


Un chincheta de acero es más densa que los tres líquidos y se hunde en el recipiente. Una bola de corcho es menos densa que los tres líquidos y flota sobre el alcohol. Al clavar chinchetas en las bolas se logra una densidad intermedia y por eso algunas bolas flotan sobre el agua o sobre el aceite.


sábado, 19 de noviembre de 2016

401 Acelerador magnético

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas bolas de acero, un carril de bajo rozamiento de aluminio (o algo parecido) y un imán de neodimio.

Sobre el carril de bajo rozamiento se alinean el imán y tres bolas de acero (por ejemplo situadas a la derecha del imán). Luego se lanza otra bola de acero desde el otro lado. Cuando la bola se aproxima al imán se acelera por el campo magnético hasta que choca con el imán y se queda pegada. Inmediatamente sale disparada la bola situada más a la derecha.

La primera bola transfiere  su energía cinética y su momento lineal o cantidad de movimiento (el producto de la masa por la velocidad).

¿Qué sucede si la bola incidente tiene mayor masa?

Ahora la bola con menor masa sale despedida con mayor velocidad.



sábado, 5 de noviembre de 2016

400 Ocultar mensajes

Para realizar nuestro experimento necesitamos un frasco transparente con tapadera y agua.

En primer lugar llenamos el frasco con agua y lo cerramos con la tapadera.

Si colocamos un papel con algunas letras o números a una cierta distancia del frasco, al mirar a través del frasco vemos que la imagen aparece invertida. Si el frasco está en posición horizontal cambia la parte de arriba por la de abajo y si el frasco está en posición vertical cambia la izquierda por la derecha.

Con algo de práctica podemos usar el frasco con agua para ocultar mensajes (ver vídeo).

Explicación

La luz que pasa por el frasco con agua se refracta y se desvía. La refracción de la luz es el cambia que experimenta la velocidad y la dirección de propagación de la luz al pasar de un medio a otro medio con distinto índice de refracción. Colocado a una cierta distancia del objeto, el frasco lleno de agua se comporta como una lente convergente que proporciona una imagen invertida.


sábado, 29 de octubre de 2016

399 Choque de bolas

Para realizar nuestro experimento necesitamos bolas de acero y bolas de corcho del mismo tamaño.

Primera parte

En primer lugar colocamos unas ocho bolas de acero en fila sobre un canal de bajo rozamiento de modo que estén en contacto. Si otra bola golpea la fila vemos que la última bola de la fila se separa de las demás. Y si lanzamos dos bolas vemos que ahora se separan las dos últimas bolas de la fila.
Las bolas en reposo transmiten el movimiento.

Segunda parte

Ahora sustituimos una de las bolas de acero por una bola de corcho del mismo tamaño. Ahora la fila de bolas ya no puede transmitir todo el movimiento.

Explicación
En un choque de bolas se conserva el momento lineal. El momento lineal de una partícula de masa m que se mueve con una velocidad v se define como el producto de la masa por la velocidad. Sin embargo la energía cinética no se conserva ya que parte se transforma en energía térmica y en energía potencial elástica cuando los cuerpos se deforman.

En el caso de bolas idénticas, la primera bola que choca con la fila transfiere su momento lineal a la segunda bola, la segunda transfiere su momento lineal a la tercera y así sucesivamente. La última bola es la que se separa de la fila con la misma velocidad que la bola incidente.

En el caso de choques con bolas de diferente masa la conservación del momento lineal no garantiza que las bolas transfieran la misma velocidad. En el vídeo podemos ver algunos ejemplos.