169 Un aspersor sorprendente

Para realizar nuestro experimento necesitamos un palito de madera, una cañita de refresco, unas tijeras, cinta adhesiva, un recipiente con agua y una taladradora.

Para construir el aspersor casero:

1 Clavamos el palito en el centro de la cañita
2 Practicamos un par de cortes con las tijeras a cada lado de la cañita (aproximadamente en el centro de cada mitad) y doblamos hasta completar un triángulo.
3 Con la cinta adhesiva fijamos los extremos de la cañita al palito de madera (ver foto)
4 Por último, necesitamos una taladradora para que el palito gire a gran velocidad.

Si metemos el aspersor en un recipiente con agua y encendemos la taladradora vemos que, cuando la velocidad de giro es alta, el agua sale por la parte superior.

Explicación
El agua que entra en la cañita por la parte inferior gira al encender la taladradora.
Al agua atrapada en la cañita en rotación es impulsada hacia el exterior por la fuerza centrífuga, sube por el interior de la cañita y escapa por la parte superior.

Advertencia: se requiere la supervisión de un adulto para manejar la taladradora y cuidado con el agua y la electricidad. Con la taladradora a toda potencia el agua puede salir despedida a una distancia considerable.

168 Una pelota de ping pong caprichosa

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua y una pelota de ping pong.

Primera parte:
Llenamos el vaso con agua sin alcanzar el borde del vaso. Colocamos la pelota de ping pong sobre la superficie del agua y vemos que la pelota se desplaza hacia el borde del vaso. Cuesta mucho lograr que la pelota se quede en el centro del vaso.

Segunda parte:
Ahora llenamos completamente el vaso con agua (mejor si empleamos un cuentagotas). En este caso, al colocar la pelota de ping pong sobre la superficie, permanece en el centro del vaso. Si se desplaza del centro regresa inmediatamente al mismo sitio.

Explicación
En el primer caso el agua sube por las paredes del vaso formando un menisco cóncavo (la superficie del agua se curva hacia arriba). Al colocar la pelota de ping pong sobre la superficie del agua sucede algo parecido. El agua sube por las paredes de la pelota formando otro menisco cóncavo.

Si se aproxima la pelota a la pared del vaso se unen los dos meniscos, aumentando la tensión superficial del agua por la parte próxima a la pared del vaso. Por este motivo la pelota se pega a la pared del vaso.

En el segundo caso, con el vaso completamente lleno, el agua sobresale del borde del vaso formando un menisco convexo. La superficie del agua se curva hacia abajo justo en el borde del vaso.

Al colocar la pelota sobre la superficie del agua la tensión superficial actúa en todas direcciones pero es menor en la parte próxima a la pared del vaso por la curvatura de la superficie. Por este motivo la pelota regresa al centro del vaso.

167 Plateado al humo

Para realizar nuestro experimento necesitamos un tapón de corcho, una aguja de tejer lana, una vela y un vaso con agua.

En primer lugar se clava el tapón de corcho en el extremo de la aguja y se pone sobre la llama de una vela. Se pretende ahumar o carbonizar la superficie del tapón de corcho.

Al meter el tapón de corcho ahumado en un vaso con agua se verá plateado.

Explicación
La superficie ahumada o carbonizada no es mojada por el agua. De esta forma, el agua que rodea el tapón de corcho carbonizado forma una superficie libre sobre la que se refleja la luz como en una superficie plateada.

En el libro “Ciencia recreativa” del profesor José Estalella se afirma que se puede lograr el mismo efecto ahumando un huevo duro. No pongo en duda las palabras del Maestro, pero yo desistí después del tercer intento.

166 Sorprendente espiral sobre el agua

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de alambre delgado, cera de una vela, un recipiente con agua y detergente.

En primer lugar doblamos un trozo de alambre en forma de espiral. La espiral tiene que ser pequeña y ligera. Luego engrasamos la espiral con cera de una vela y, por último, dejamos la espiral sobre la superficie del agua. Si se hace con cuidado quedará flotando en el agua.

Si se deja caer una gota de detergente en el centro de la espiral girará sobre el agua


Explicación
La tensión superficial del agua permite que la espiral de alambre flote sobre el agua.

El detergente tiene menos tensión superficial que el agua. Por esto la gota de detergente que se deja en el centro de la espiral se dirige rápidamente hacia fuera y por la reacción de este movimiento se produce el giro de la espiral.

Si se deja caer mucho detergente la espiral se hunde en el agua. Es mejor mojar un palito en detergente y tocar ligeramente en el centro de la espiral.

165 Espiral de papel en rotación

Para realizar nuestro experimento necesitamos un folio, una regla, un lápiz, un compás, unas tijeras, una vela y un trozo de hilo.

En primer lugar, dibujamos una espiral de papel sobre el folio. Luego recortamos la figura y la colgamos de un hilo. Por último, ponemos debajo de la espiral la llama de una vela. En unos segundos la espiral gira sobre su eje vertical.

Explicación
El aire que rodea a la llama de la vela se calienta. Dicho aire caliente, menos denso que el aire que le rodea, asciende y genera una corriente ascendente de aire caliente que hace que la espiral de papel rote alrededor de su eje vertical. El proceso se detiene cuando se apaga la vela.

164 Resonancia con dos copas (II)

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de copas de cristal con agua, un par de cañitas de refresco y unos trozos de espaguetis.

En primer lugar colocamos las dos copas con muy juntas sin tocarse. Las dos copas contienen la misma cantidad de agua.
Luego ponemos encima de una de las copas unos trozos de espaguetis o un trozo de cañita de refresco. Por último, nos mojamos uno de los dedos con agua y frotamos el borde de la otra copa. En unos segundos las dos copas vibran.

Explicación
Al frotar repetidamente el borde de una copa de cristal, ésta vibra emitiendo un sonido que depende de la cantidad de agua que contenga la copa. La segunda copa vibra por resonancia.

Se puede apreciar mejor la vibración de la segunda copa si colocamos encima algún objeto muy ligero que vibre con la copa. Por ejemplo unos trozos de espaguetis o un trozo de una cañita de refresco.

163 Resonancia con dos copas y arena

Para realizar nuestro experimento necesitamos dos copas de cristal, agua, una hoja de papel y arena de playa limpia y seca.

En primer lugar colocamos las dos copas muy juntas (sin llegar a tocarse), añadimos agua en una de las copas y colocamos un trozo de papel encima de la otra copa. Luego dejamos caer un poco de arena en la hoja de papel. Por último, nos mojamos uno de los dedos con agua y frotamos el borde de la copa que tiene agua. En unos segundos la copa vibra emitiendo un sonido y los granos de arena de la otra copa vibran formando curiosas figuras

Explicación
Al frotar repetidamente el borde de una copa de cristal, ésta vibra emitiendo un sonido que depende de la cantidad de agua que contenga la copa. La segunda copa vibra por resonancia.

Al vibrar la hoja de papel colocada sobre la segunda copa se forma una onda estacionaria.
Las ondas estacionarias se caracterizan por la existencia de zonas donde la vibración es alta (los vientres) y zonas donde la vibración es baja o nula (los nodos).
Los granos de arena se acumulan en las regiones nodales formando diversas figuras (los modos de vibración de las ondas estacionarias)