208 Jugando con fichas magnéticas y limaduras de hierro

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas fichas magnéticas, limaduras de hierro, un palito de madera, un frasco de cristal, un trozo de plástico transparente y un folio.

Con el bote de cristal y un trozo de plástico construimos un salero para espolvorear las limaduras de hierro. 

Ponemos un folio sobre las fichas magnéticas y espolvoreamos las limaduras sobre el folio. Vemos que las limaduras se pegan alrededor de las fichas magnéticas.

Si golpeamos suavemente con un palito de madera sobre el folio podemos ver que las limaduras se agrupan en torno a las fichas formando unas líneas que salen de las fichas.

Explicación 
Los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético. Los campos se pueden representar por unas líneas de fuerza que se hacen visibles espolvoreando las limaduras de hierro. Las líneas de campo magnético salen por el polo norte y entran por el polo sur del imán.

Si colocamos muy cerca dos fichas, una con el polo norte hacia arriba y otra con el polo sur hacia arriba, las líneas de campo magnético conectarán las dos fichas.

207 Inercia y rozamiento con un naipe y una moneda

Para realizar nuestro experimento necesitamos una moneda, un naipe, una botella y papel de lija.

Se coloca sobre la botella un naipe de la baraja y sobre el naipe una moneda. Si se da un golpe seco el naipe saldrá disparado y la moneda quedará en el mismo sitio. Pero si se sustituye el naipe por una tarjeta de papel de lija la moneda saldrá disparada.

Explicación 
Con un golpe seco el naipe sale con tanta velocidad que el movimiento no se transmite a la moneda. La moneda, por la inercia, queda en reposo sobre la botella.
Por otra parte, con un naipe la fricción es muy pequeña y las fuerzas de rozamiento entre el naipe y la moneda no logran arrastrar la moneda 

Pero si se repite el experimento sustituyendo el naipe por una tarjeta de papel de lija el rozamiento es mucho mayor y lo normal será que la moneda salga disparada.

Se requiere algo de práctica para que el experimento salga bien

206 Vibración de un trozo de alambre

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de alambre curvado, unos alicates y pintura blanca. 

Con los alicates sujetamos el trozo de alambre por el punto medio. Si se desvía el alambre de su posición inicial comenzará a vibrar alrededor de la posición de equilibrio. Otra posibilidad es desviar el alambre de suposición de equilibrio y, antes de soltar, comunicar un impulso lateral. En este caso, el alambre describe un cono que se estrechará poco a poco y el extremo del alambre dibujará en el aire una elipse cuyos ejes cambiarán continuamente.

Para apreciar mejor la vibración del alambre podemos pintar de blanco el extremo del alambre.

205 Un rábano equilibrista

Para realizar nuestro experimento necesitamos un rábano, un par de tenedores y una botella de cristal con tapón de corcho.

Si se apoya un rábano por la punta sobre el tapón de corcho de una botella se caerá inmediatamente. Para un cuerpo que se apoya en un punto el equilibrio es inestable si el centro de gravedad está por encima del punto de apoyo.

Pero si se coloca sobre el corcho un rábano que lleve clavados lateralmente dos tenedores el conjunto, que tiene el centro de gravedad más bajo que el punto de apoyo, se mantendrá sin caer en equilibrio estable.

Incluso puede girar sobre el punto de apoyo.

204 Un mini submarino para niños

Nuestro mini submarino consta de una tuerca y tres globos pequeños.

En primer lugar dejamos caer la tuerca con los globos en una botella de plástico con agua. Para que el submarino funcione correctamente es necesario que los globos y la tuerca queden flotando en la superficie del agua pero prácticamente sumergidos. Finalmente se pone el tapón de la botella.

Cuando apretamos la botella se observa que los globos se hunden hasta llegar al fondo. Si dejamos de apretar la botella los globos ascienden a la superficie.

Explicación
Los principios de Pascal y de Arquímedes nos permiten explicar el experimento:

Principio de Pascal: un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Antes de presionar la botella, los globos y la tuerca flotan debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. Al apretar la botella la presión se transmite a la parte inferior de los globos y entra agua en el interior, por lo que se produce un aumento del peso y los globos se hunden. Al dejar de apretar la botella disminuye la presión, el agua sale de los globos que pierden peso y ascienden a la superficie.

Para variar su peso y modificar la flotabilidad, los submarinos están equipados con tanques de lastre que pueden llenarse con agua tomada del exterior o aire a presión. Para sumergirse los submarinos abren los tanques de lastre que se llenan completamente de agua. Para emerger se llenan los tanques con aire a presión que desplaza el agua.

203 Bote loco

Para realizar nuestro experimento necesitamos un bote de plástico (mejor transparente), una goma elástica, una tuerca y un palito de madera.

Preparación del bote:
Realizamos un agujero en el centro de la tapa del bote y otro agujero en el centro de la base del bote.
Atamos una tuerca en el centro de la goma elástica.
Metemos un extremo de la goma elástica por el agujero de la base y el otro extremo por el agujero de la tapa. Empleamos un par de palitos para sujetar la goma elástica. La tuerca tiene que quedar en el centro del bote y la goma elástica en tensión.

Si rodamos el bote sobre una superficie horizontal vemos que el bote se detiene y regresa al punto de partida 

Explicación 
Al rodar el bote la goma elástica se enrolla y acumula energía (energía potencial elástica) que luego transforma en movimiento (energía cinética) cuando se desenrolla.

Los juguetes de cuerda contienen un muelle que acumula energía al dar cuerda al juguete. Luego dicha energía acumulada se transforma en movimiento.