333 Electromagnetismo por un tubo

Para realizar nuestro experimento necesitamos un rollo de papel de aluminio de unos 30 cm de ancho y un imán potente que pueda deslizar por el interior del tubo de cartón.

En primer lugar se coloca un tubo de cartón de unos 30 cm de longitud en posición vertical y luego se deja caer el imán por el interior del tubo. Se observa que el imán cae libremente por el interior del tubo.

Luego se coloca el rollo de papel de aluminio en posición vertical y se deja caer el imán por el interior del tubo. En este caso el imán cae lentamente.

Explicación

El imán no interacciona con el papel de aluminio. Pero si se deja caer el imán por el interior del rollo de papel de aluminio el imán se frena claramente.

Podemos explicar el experimento con la ley de Faraday y la ley de Lenz del electromagnetismo. Al caer el imán por el interior del rollo de papel de aluminio se produce una variación del flujo magnético y unas corrientes inducidas que generan una fuerza magnética que se opone a la caída del imán.

Para realizar correctamente el experimento necesitamos un imán potente.

332 Forma correcta de usar un tetrabrik

En primer lugar vertemos el contenido del tetrabrik con el orifico de salida hacia abajo. En este caso vemos que el líquido sale a borbotones y es normal que parte del líquido termine fuera del vaso.

Si colocamos el tetrabrik con el orificio de salida hacia arriba vemos que el líquido sale formando un chorro continuo.

En el primer caso, con el orifico de salida hacia abajo, al salir el líquido del tetrabrik aumenta el espacio disponible para el aire atrapado en su interior y esto hace que disminuya la presión ejercida por el aire en el interior de tetrabrik. Para mantener la presión interna el recipiente se aplasta un poco para disminuir el volumen y entra aire por el agujero de salida del líquido. Con la entrada de aire el líquido sale a borbotones.

Al colocar el orificio de salida hacia arriba el líquido sale por una parte del agujero, el aire entra por la otra parte y se mantiene constante la presión en el interior del tetrabrik. En este caso el líquido sale formando un chorro continuo.

Con un frasco transparente que tenga un agujero en la tapadera se puede ver mejor la entrada de aire y salida del líquido en cada caso.

331 El taumatropo y las ilusiones ópticas

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cartón, un folio, un rotulador negro, lápices de colores, tijeras, pegamento, un palito de madera y un par de gomas elásticas.

Un taumatropo consiste en un disco de cartón o cartulina algo gruesa con dos imágenes diferentes en las dos caras (se puede dibujar un pajarito en una cara y una jaula en la otra cara). Dando al disco un rápido movimiento de rotación de manera que se presenten a la vista alternativamente las dos caras del disco, se verá que las dos imágenes se superponen como si todo estuviera dibujado en una única cara.

Para hacer girar el disco podemos usar dos gomas elásticas atadas en los extremos del disco o podemos usar un palito de madera que atraviese el disco.

El taumatropo es un juguete para crear ilusiones ópticas muy popular en la inglaterra victoriana. Su invento suele atribuirse al médico británico John Ayrton Paris que lo habría construido en 1824 para demostrar el principio de la persistencia de la visión. 

330 Efecto Coanda con bola de corcho

Para realizar nuestro experimento necesitamos una bola de corcho, arena y agua.

En 1910 el ingeniero aeronáutico rumano Henri Coanda (1886 – 1972) descubrió que un fluido (gas o líquido) tiende a seguir el contorno de la superficie sobre la que incide (siempre que la curvatura de la superficie sobre la que incide el fluido y el ángulo de incidencia del fluido no sean muy grandes).

Para demostrar el efecto Coanda podemos dejar caer un chorro de agua sobre la superficie de una bola de corcho sujeta por un hilo. Vemos que el líquido se pega a la superficie y sale en dirección opuesta. Por conservación del momento lineal o según el principio de acción y reacción la bola de corcho se mueve en sentido contrario a la dirección de salida del chorro de agua.

Si luego dejamos caer arena sobre la bola vemos que ya no aparece el efecto Coanda. La arena rebota sobre la superficie y la bola se desplaza en sentido contrario por el principio de acción y reacción o tercera ley de Newton.

329 Aerodinámica con un secador del pelo.

Para realizar nuestro experimento necesitamos un secador del pelo, una vela pequeña, una botella cilíndrica, una caja rectangular, etc. . .

El propósito de nuestro experimento es ver si podemos apagar una vela pequeña con el secador del pelo colocando un objeto no muy grande entre la llama de la vela y la corriente de aire que sale del secador. Si el objeto tiene una forma aerodinámica (por ejemplo una botella cilíndrica) la corriente de aire apagará la vela.

Los objetos con caras planas y aristas marcadas como las cajas rectangulares son poco aerodinámicos y lo normal es que la vela no se apague.

Explicación

En 1910 el ingeniero aeronáutico rumano Henri Coanda (1886 – 1972) descubrió que un fluido (gas o líquido) tiende a seguir el contorno de la superficie sobre la que incide (siempre que la curvatura de la superficie sobre la que incide el fluido y el ángulo de incidencia del fluido no sean muy grandes).

En el caso de una botella cilíndrica, su forma aerodinámica hace que la corriente de aire que sale del secador del pelo se pegue a la superficie de la botella y apague la vela. Si sustituimos la botella por una caja metálica vemos que la vela no se apaga.

328 Otro monigote equilibrista

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cartón no muy grueso, un rotulador, tijeras, tres arandelas metálicas y cinta adhesiva.

Podemos recortar nuestro monigote equilibrista de un trozo de cartón no muy grueso (ver imagen). Luego pegamos en las manos y en la cabeza unas arandelas metálicas. Si no tenemos arandelas podemos usar otra cosa (por ejemplo unas tuercas). Y finalmente se doblan un poco los brazos del monigote.

Si se apoya la cabeza de nuestro monigote sobre la punta de un lápiz vemos que se mantiene en equilibrio estable. Con un pequeño impulso el monigote puede girar sin caerse.

Explicación

La clave de nuestro monigote equilibrista es lograr que el centro de masas esté por debajo del punto de apoyo. Colocando las arandelas metálicas en las manos del monigote se logra que el centro de masas quede por debajo del punto de apoyo situado en la cabeza del monigote.

Al inclinar ligeramente la figura sube el centro de masas y el monigote recupera la situación inicial de equilibrio estable.