Para realizar nuestro
experimento necesitamos un vaso, agua, vino y un trozo de corcho.
El agua y el vino son dos
líquidos miscibles que se mezclan y forman una disolución.
Podemos
recurrir a un truco para mantener separados los dos líquidos en el
mismo vaso. Sobre el agua se deja flotando un trozo de corcho ancho y
delgado. Luego se deja caer el vino con cuidado directamente sobre el
trozo de corcho. Así se puede lograr mantener separados el agua y
el vino en el mismo vaso.
El vino, el líquido menos denso, flota sobre el agua.
Para realizar nuestro
experimento necesitamos un vaso, agua, leche, azúcar y un tapón de
plástico con un agujero en el centro.
El agua y la leche son dos
líquidos miscibles que se mezclan completamente si se ponen en
contacto en el mismo vaso. Se puede comprobar fácilmente dejando
caer un poco de leche en un vaso con agua. Pero podemos recurrir a
un artificio para mantener separadas el agua y la leche.
Sobre el agua que llena un
vaso dejamos flotando un tapón de plástico con un agujero y luego
la leche se deja caer poco a poco sobre el tapón. La leche, más
densa que el agua, sale por el agujero y se precipita al fondo del
vaso sin mezclarse con el agua. El efecto es mayor si se aumenta la densidad de la leche
añadiendo una buena cantidad de azúcar. La leche cae al fondo del
vaso pero poco a poco se mezcla con el agua.
No es posible dejar sobre el
agua y en equilibrio un tapón de corcho en posición vertical. Si se
suelta el tapón se cae seguro y termina flotando en el agua en
posición horizontal.
Se puede lograr el
equilibrio en posición vertical con tres tapones de corcho si
previamente se mojan. La tensión superficial del agua es el
pegamento que mantiene a los tapones de corcho unidos en posición
vertical.
La tensión superficial
tiene su origen en las fuerzas intermoleculares y produce que la
superficie del agua se comporte como si fuera una delgada membrana
elástica que se puede estirar sin romperse.
No se puede mantener el
equilibrio de los tres tapones si se sustituye el agua por una mezcla
jabonosa que tiene menor tensión superficial.
Teorema de Pitágoras: en
todo triángulo rectángulo el cuadrado de la hipotenusa (el lado de
mayor longitud) es igual a la suma de los cuadrados de los catetos
(los otros dos lados del triángulo).
El Teorema de Pitágoras se
puede expresar de otra forma: el área del cuadrado construido sobre
la hipotenusa de un triángulo rectángulo es igual a la suma de las
áreas de los cuadrados construidos sobre los catetos.
Con unas fichas de dominó y
un triángulo rectángulo se puede hacer un comprobación muy curiosa
del Teorema de Pitágoras.
En primer lugar se dibuja un
triángulo rectángulo y los correspondientes cuadrados construidos
sobre los tres lados del triángulo. Los lados del triángulo
rectángulo tienen 3, 4 y 5 unidades. Se tomará como unidad la mitad
de una ficha de dominó. Luego se colocan las fichas de dominó sobre
los cuadrados.
El cuadrado construido sobre
el cateto de 3 unidades contiene 9 cuadrados.
El cuadrado construido sobre
el cateto de 4 unidades contiene 16 cuadrados.
Y el cuadrado construido
sobre la hipotenusa tiene 25 cuadrados que es igual a la suma de 9
+16.
Para realizar nuestro
experimento necesitamos papel, una bandeja de plástico y un
paño de lana o de seda.
La bandeja de plástico se
deja sobre un par de libros a unos 3 cm de altura sobre la mesa. En
el espacio que queda entre la bandeja y la mesa se colocan unos
trozos pequeños de papel.
Si se frota la bandeja de
plástico con un paño de lana o de seda vemos que los trozos de
papel se levantan, se pegan a la bandeja, se mueven y caen, etc.
Explicación
Por frotamiento con un paño
la bandeja de plástico se carga de electricidad. Los trozos de papel
colocados debajo de la bandeja son muy ligeros y la atracción
eléctrica es suficiente para mover los papeles.
Para realizar nuestro
experimento necesitamos un cepillo de dientes eléctrico, una botella
de plástico y un trozo de hilo.
Atamos un extremo del hilo
en el cabezal del cepillo de dientes y el otro extremo en una botella
de plástico. Luego alejamos la botella y el cepillo para lograr que
el hilo quede tenso.
Al encender el cepillo de
dientes el cabezal vibra y genera una onda que viaja por el
hilo, se refleja en el otro extremo y regresa por el hilo. Se produce
una superposición de dos ondas que viajan en sentido contrario y la
interferencia resultante genera una onda estacionaria. En una onda
estacionaria cada punto del hilo vibra con su propia amplitud.
Algunos puntos, los llamados nodos, permanecen en reposo sin vibrar y
otros puntos, los llamados vientres, vibran con la amplitud máxima.
Si acercamos o alejamos el
cepillo de dientes variamos la tensión del hilo y podemos obtener
los distintos modos de vibración del hilo. En el primer modo de
vibración el hilo no presenta nodos entre los extremos. En el
segundo modo de vibración el hilo presenta un nodo entre los
extremos, en el tercer modo de vibración presenta dos nodos, etc.
En algunos puntos del hilo
la amplitud de vibración es claramente mayor – los vientres- y en
otros puntos del hilo la amplitud de la vibración es mínima – son
los nodos.
