273 Sifón

Para realizar nuestro experimento necesitamos dos recipientes, agua, colorante rojo (opcional) y un tubo de goma.

Procedimiento

1 Llenamos uno de los recipientes con agua y lo colocamos a una cierta altura respecto al otro recipiente.

2 Llenamos el tubo de goma con agua y tapamos los extremos con los dedos.

3 Colocamos uno de los extremos del tubo en el recipiente que está a mayor altura y el otro extremo en el recipiente inferior.

4 Retiramos los dedos procurando que no entre aire en el tubo de goma.

El agua fluye de un recipiente a otro hasta que se igualan los niveles de agua en los dos recipientes.

Otra forma de llenar el tubo de goma con agua consiste en meter uno de los extremos del tubo  en el recipiente que está a mayor altura y succionar con la boca por el otro extremo del tubo.

Explicación

Un sifón es un tubo lleno de líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente longitud. La rama pequeña sale del recipiente que está a mayor altura y la rama larga termina en el recipiente que está a menor altura.  Si el tubo está lleno el líquido sube por la rama corta y sale por el extremo de la rama larga hasta que se igualan las alturas de los líquidos en los dos recipientes.

La presión atmosférica actúa sobre la superficie del líquido en los dos recipientes y ejerce una fuerza que compensa el peso de la columna de líquido contenida en la rama del sifón. Pero la rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta. Cuando se igualan los niveles del líquido en los dos recipientes las dos ramas del sifón tienen la misma altura y el agua deja de fluir.

272 Presión de abajo hacia arriba

Para realizar nuestro experimento necesitamos un tubito de plástico transparente, un trozo de plástico rígido, hilo, una tuerca, un vaso con agua y una bolita de corcho.

Procedimiento:

Recortamos un cuadrado de plástico que utilizaremos para tapar uno de los extremos del tubito.

Hacemos un agujero en el centro del tapón con ayuda de una aguja

Pasamos un trozo de hilo por dicho agujero y hacemos un nudo en uno de los extremos.

Metemos el hilo por el tubito y estiramos del extremo superior del hilo de  manera que el tapón quede firmemente pegado a la base del tubito.

Por último metemos en el tubito una tuerca pequeña y una bolita de corcho (opcional)

Con el hilo tenso introducimos el tubito en un vaso con agua procurando que no entre agua de golpe. Si soltamos el hilo vemos que el tapón permanece pegado al tubito y la tuerca no cae.

Lo normal es que el agua entre en el tubito poco a poco. Cuando la altura de la columna de agua en el interior del tubito sea parecida a la altura del agua fuera del tubito el tapón se despega y la tuerca cae.

Explicación

El agua pesa y ejerce una presión hidrostática sobre las paredes del vaso y sobre las paredes de cualquier objeto que esté en el interior del líquido. Dicha presión se ejerce en todas direcciones.

Al meter el tubito en el recipiente con agua la presión de abajo a arriba sobre el tapón impide que caiga. Si inclinamos el tubito el tapón permanece pegado.

Poco a poco entra agua en el tubito. La bolita de corcho es opcional y nos permite apreciar mejor la altura del agua en el interior del tubito.

Para que el tapón se despegue es necesario que la columna de agua en el interior del tubito tenga una altura similar a la altura del agua fuera del tubito. En este caso tenemos dos fuerzas hacia abajo (el peso de la columna de agua en el interior del tubito y el peso de la tuerca) que logran compensar la presión y la fuerza hacia arriba ejercida por el agua que está debajo del tapón.

271 Ver el sonido

Para realizar nuestro experimento necesitamos papel film (papel de cocina transparente), goma elástica, recipiente de plástico, silbato y unos trocitos de corcho blanco.

Cubrimos el recipiente con el film y lo sujetamos con la goma elástica de modo que quede muy tenso (algo parecido a un tambor).

Ponemos unos trocitos de corcho blanco sobre el papel de film y luego tenemos que sonar el silbato sobre el recipiente de plástico. Vemos que los trozos de corcho blanco se mueven sobre el plástico.

Explicación

El sonido se origina cuando un foco emisor vira y dicha vibración se transmite por un medio material. Al propagarse por el aire se generan compresiones y dilataciones periódicas del aire. Las ondas sonoras son, por tanto, ondas mecánicas (necesitan un medio para viajar) y ondas longitudinales (las partículas vibran en la misma dirección en la que se propagan las ondas).

Al soplar el silbato este vibra y hace vibrar el aire que lo rodea. Dicha vibración se trasmite por el aire en forma de ondas sonoras. Cuando dichas ondas chocan con el papel de film este vibra y hace saltar los trocitos de corcho blanco.

Si no tienes un silbato puedes tocar las palmas sobre el recipiente.

270 Cristales de sal sobre un alambre de cobre

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, sal, un vaso, un palito de madera y un trozo de alambre de cobre.

En primer lugar preparamos una disolución salina saturada. Una forma de preparar la disolución saturada es calentar agua en contacto con un exceso de sal que se disuelve. Luego se deja enfriar la disolución a temperatura ambiente y se retira el exceso de sal que queda en el fondo del recipiente

Colocamos el hilo de cobre en el interior del vaso con la disolución salina saturada. Podemos utilizar un palito de madera a modo de soporte vertical para que el alambre quede colgando sin tocar las paredes del vaso.

Después de unas semanas vemos que sobre el alambre se forman unos pequeños cristales de sal.

Explicación

El agua de la mezcla saturada se evapora lentamente en la superficie del líquido.  

Al evaporarse el agua la disolución saturada no puede conservar disuelta tanta sal que termina cristalizando en las paredes del vaso y en la superficie del alambre.

El proceso es lento y dependiendo de algunos factores (temperatura ambiente, forma del recipiente, concentración de sal, etc.) el experimento tarda semanas en completarse.

269 Eliminar el óxido con bebidas gaseosas

Para realizar nuestro experimento necesitamos tres vasos, tres tuercas oxidadas, coca cola y gaseosa.

En primer lugar echamos coca cola en el vaso nº 1 y esperamos unas 24 horas a que pierda el gas. Luego echamos la misma cantidad de coca cola en el vaso nº 2 y, por último, agua con gas en el vaso nº 3. Luego dejamos caer una tuerca oxidada en cada vaso, tapamos los vasos 2 y 3  y esperamos unas 12 horas. Transcurrido ese tiempo sacamos las tuercas

Resultados
En los tres casos se eliminó parte del óxido pero los resultados fueron mejores al utilizar coca cola con gas.

Explicación 
Se puede eliminar el óxido de las tuercas con una disolución ácida (por ejemplo con vinagre). Dependiendo de la cantidad y de la concentración del ácido tardaremos más o menos tiempo en eliminar el óxido de la superficie del metal.

Las bebidas gaseosas contienen, entre otras sustancias,  dióxido de carbono que se combina con el agua para producir ácido carbónico, un ácido débil. El dióxido de carbono se disuelve en agua a presión para aumentar la solubilidad. Cuando se reduce la presión al abrir la botella el gas sale formando las típicas burbujas

Si dejamos escapar el gas de la coca cola disminuye la acidez. Eso se puede apreciar si comparamos el óxido eliminado con coca cola con gas y con coca cola sin gas.

Por otra parte, la coca cola (que contiene ácido fosfórico) tiene una acidez superior a la acidez de la gaseosa. Esto se puede apreciar si comparamos el óxido eliminado con coca cola y con gaseosa.

268 La copa que vibra y suena

Para realizar nuestro experimento necesitamos una copa de cristal, agua, una bolita de corcho y un trozo de hilo.

Procedimiento

Llenamos la copa de cristal con agua (la mitad es suficiente)

Atamos la bolita de corcho con un trozo de hilo y sujetamos el extremo libre del hilo a un soporte vertical de manera que la bolita toque el lateral de la copa.

Nos mojamos un dedo con agua y frotamos el borde de la copa de cristal muy suavemente y despacio.

Al poco tiempo la copa emite un sonido y la bolita vibra golpeando la copa repetidamente.

Explicación

Al frotar repetidamente el borde de la copa de cristal con el dedo, ésta entra en resonancia.
La resonancia es un fenómeno físico que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud de las vibraciones tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza.

La copa vibra con una frecuencia determinada y suena con un tono definido. Si se añade más agua a la copa el tono emitido se hace más grave. 

La bolita de corcho es muy ligera y, en contacto con la copa de cristal, vibra. y entra en resonancia aumentando la amplitud de las oscilaciones.