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Cómo desviar un chorro de agua sin tocarlo (PR-33)

M.A. Gómez (IES Victoria Kent, Torrejón de Ardoz) El rincón de la Ciencia nº 24, Diciembre 2003

En esta experiencia vamos a ver cómo es posible desviar un chorro de agua sin llegar atocarlo. Para ello nos vamos a ayudar de las propiedades eléctricas de la materia.

¿Qué necesitamos?

y Grifo con agua. y Un objeto que pueda cargarse eléctricamente con facilidad: peine, tubo de

plástico, varilla de vidrio, un vaso, un globo, etc y Paño de lana o medias de lycra.

¿Cómo lo hacemos?

Lo primero que necesitamosconseguir es un chorro deagua fino y regular. Para ellohay que abrir o cerrar ungrifo lentamente hasta que elchorro tenga lascaracterísticas quebuscamos

También tenemos quecargar un objeto

eléctricamente (electricidadestática). Para ello basta confrotar, con energía, el objetocon un paño de lana.

Acerca con cuidado el objetoal chorro de agua. Pero, sinllegar a tocarlo. Observacómo se desvía.

Sigue experimentando

Puedes probar a electrizar otros cuerpos como láminas de plástico, pelota de playa, peines, etc. y acercarlos al chorro de agua. Recuerda que las prendas de lana, lycra onylon consiguen electrizar los cuerpos fácilmente.

¿Por qué ocurre esto?



Entoda la materia existen cargas eléctricas, sin embargo, en la mayoría deloscasos, no observamos sus efectos porque la materia es neutra: el número decargas

positivas es igual al de cargas negativas, de forma que secompensan.

Cuando frotamos un objeto de plástico (también pasapara otros materiales) conun paño de lana, uno de los dos cuerpos pierdeelectrones y el otro los gana, de forma

que quedan cargados uno positivamente yel otro negativamente.

Las moléculas de agua son neutras, tienen el mismonúmero de cargas positivasque negativas. Sin embargo, tienen una peculiaridadlas cargas no están distribuidasuniformemente dentro de la molécula. De estaforma nos encontramos con que lasmoléculas de agua son asimétricas, desde elpunto de vista de la carga, y tienen unextremo positivo y otro negativo. Estohace que en un campo eléctrico tiendan aorientarse. Así, cuando acercamos elobjeto cargado al chorro de agua, las moléculas seorientan y el objeto atrae alextremo de la molécula que tiene signo contrario. Elresultado es que el chorrose desvía



Volcán en erupción (PR-35)

Ana Isabel Bárcena Martín, Alicia Sánchez Soberón, Rafael Román Herrero, Antonio SequeiraJiménez, Jesús Sánchez Soberón y Cristina Bárcena Martín.

Un volcán es una fisura en la corteza terrestre que está en contacto con unazona magmática y que bajo ciertas condiciones permite la salida de materiasfluidas o sólidas a alta temperatura (lava). Existen dos tipos de lava; una másfluida y por lo tanto más destructiva y otra más viscosa de avance más lento.Por todos son conocidos los efectos devastadores de una erupción volcánica;pero también es un espectáculo majestuoso y francamente atrayente.

¿Qué nos hace falta?

y Botella de plástico de 33mL. y Vinagre. y Bicarbonato de sodio. y Pimentón. y Harina. y Agua.

¿Qué vamos a hacer?

Se llena la botella con agua hasta aproximadamente un tercio de su volumen ysobre ésta se adiciona vinagre hasta completar algo más de los dos tercios dedicha botella. Sobre esta disolución se echa una cucharada de pimentón quedará color rojo a la "lava". Ahora se coloca la botella en el interior del volcán; detal modo que al tener lugar la reacción química la "lava" generada ascienda por

el cuello de la botella y resbale por las paredes del volcán.

Para que se produzca dicha reacción se añade por la boca del volcá n un par decucharadas de bicarbonato de sodio. Al entrar en contacto este sólido con elácido acético contenido en el vinagre tiene lugar el siguiente proceso donde segenera dióxido de carbono (gas) que "empuja" la lava hacia el exterior:

Vinagre + Bicarbonato sódico ----> Dióxido de carbono + Agua + Acetato de sodio

Completa tu experimento



Si se añade harina ala botella quecontiene el vinagrese conseguirá que lalava tenga unaspecto más

espumoso, siendomás espesa.

Se pueden construir volcanes muydiferentesempleando pasta depapel que una vezseca se recubrirácon una pinturaplástica capaz desoportar la "lava"que no es más queuna disoluciónacuosa. Además seusará como boca delvolcán el tapón de labotella perforado; yaque así se consigueque el cierre dellugar donde va atener la reacción(botella) sea

hermético y que la"lava" tenga unúnico camino deavance.



Huellas dactilares (PR-30)

M. A.Gómez (IES Victoria Kent, Torrejón de Ardoz) El rincón de la Ciencia nº 22, Abril 2003

En el artículo Identificación de huellas dactilares que publicamos en este mismonúmero de El rincón de la Ciencia, se describen algunas técnicas de laboratoriopara revelar las huellas dactilares que quedan en algunos objetos. Pero, estotambién lo podemos hacer en casa con materiales parecidos.

¿Qué necesitamos?

y Una hoja de papel y Una hoja de plástico fuerte (por ejemplo, de un forro de un libro o de las que se

usan para encuadernar) y Polvos de talco y Un lapicero

Preparación del revelador

Uno de los métodos más utilizados para revelar huellas dactil ares esespolvorear la superficie en que se encuentra la huella con carbón activo muyfinamente pulverizado. En casa no solemos tener carbón activo, pero podemosllegar a conseguir una sustancia que lo sustituya: vamos a trabajar con polvode grafito. Lo más importante es que quede dividido muy finamente.

Para prepararlo vamos a frotar con la mina de un lápiz sobre una superficiemetálica lisa. Por ejemplo, sobre la cara interna de unas tijeras. Frota hasta

conseguir una pequeña cantidad de polvo negro.

¿Cómo lo hacemos?

En primer lugar necesitamos tener alguna huella que revelar. Para conseguirlashuntate crema de manos en los dedos y después imprime tu huella sobre unpapel o sobre una superficie de plástico.

Para revelarlas, si la superficie es clara o transparente espolvorea el polvo degrafito negro por encima. Si la superficie es oscura, espolvorea unos pocospolvos de talco.

Vuelca los polvos sobrantes con cuidado y golpea con los dedos, con suavidad.el papel o el plástico para que la vibración haga caer el polvo sobrante.

Observa la huella que ha quedado marcada. Puedes utilizar una lupa para verlacon más detalle. Puedes, también, probar a buscar huellas en otras superficies.

Otros EXPERIMENTOS



ESTINTOR CASERO

Marta Nowak. Alumna de 3º ESO en el I.E.S. Victoria Kent de Torrejón de Ardoz

Para ello necesitas los siguientes materiales:

Bicarbonato Tapón de corcho de una botella de vinoPajita para beber Servilletas de papelBotella de agua pequeña (seca)VinagreUn hilo de los que se utilizan para coser Una barrena o un berbiquí

Cómo fabricar el extintor

y Cogemos una servilleta de papel y la abrimos del todo, deforma que quede cuadrada.Echamos en ella 4 cucharaditas debicarbonato (en el centro) y la cerramos por los extremos, enforma de bolsita, enrrollándola con un hilo (tiene que quedar bien sujeto).

y Después cogemos la botella y echamos en ella 5 cucharadasde vinagre.

y A continuación cogemos un corcho y le hacemos un agujerocon un berbiquí, traspasando todo el corcho, para que puedaentrar la pajita. Si no se tiene un corcho, se puede utilizar eltapón de plástico de la botella tapando los huecos con

plastilina. y Después cogemos la bolsita de bicarbonato y la metemos en

la botella de forma que cuelgue (con una parte del hilo fuera) yno toque con el vinagre; metemos la pajita en el corcho y conesta tapamos la botella.



y

Por ultimo, para saber si el experimento funciona,encendemos una vela. y Tapamos con el dedo la pajita sujetando la botella al mismo

tiempo, mezclamos el bicarbonato con el vinagre y agitamos,sin destapar la pajita.

y Quitamos el dedo y proyectamos el gas que sale de la botellasobre la vela que se apaga.

NOTA: recuerda que se trata de un extintor casero y sólo sirvepara apagar una vela



Cómo "ver" el campo magnético (PR-36b)

M. A. Gómez

Todos hemos jugado alguna vez con imanes y hemos experimentado la"misteriosa" fuerza que hace que se atraigan o se repelan entre ellos y queatrae a todos los objetos fabricados con hierro. Los imanes, a pesar de sumisterio, son también algo familiar para todos nosotros desde casi la más tiern ainfancia..

Pero, ¿por qué se producen las atracciones y repulsiones?, ¿qué es lo quecausa esa misteriosa fuerza?, ¿cómo se produce la interacción? .... Sonmuchas preguntas que a lo largo de la historia han intentado contestar loscientíficos y en las que no vamos a profundizar aquí, aunque si podrás

encontrar más información en otros artículos de El rincón de la Ciencia . Sin

embargo, si podemos decir que la ciencia nos propone un modelo sobre losimanes basado en la presencia de un campo magnético que representamosmediante unas líneas que denominamos líneas de fuerza o líneas de campo.

En esta experiencia vamos a ver cómo podemos tratar de "visualizar" orepresentar esas líneas de campo. Te presentamos dos experiencias que teayudarán a "ver" las líneas del campo magnético generado por distintosimanes.

EXPERIENCIA-1

En esta primera experiencia vamos a utilizar limaduras de hierro para"visualizar" las líneas de fuerza del campo magnético.

Material necesario

y Limaduras de hierro y Imanes y Un papel y Un salero para rellenar con las

limaduras de hierro y poder

espolvorearlas más fácilmente

Las limaduras de hierro pueden comprarse en tiendas de juguetes científicos. También puedenobtenerse minúsculos hilos de hierro (cumplen el mismo papel que las limaduras) cortando conunas tijeras un estropajo de lana de acero (o de hierro) de los que se utilizan en la cocina parafregar las sartenes y cazuelas).



PRECAUCIÓN: algunas limaduras de hierro,sobre todo si son un poco grandes, pueden producir cortes en la piel. Los hilos quecortamos del estropajo son tan finos que seclavan muy fácilmente en los dedos; aunque nodeben resultar peligrosos, pueden ser muymolestos. En cualquier caso, es mejor ponerseunos guantes de látex de los que venden en lossupermercados


Vamos a cubrir un imán con una hoja de papel y vamos a espolvorear lentamente las limaduras sobre el papel.

Observa como las limaduras se van orientando y dibujando las líneas decampo.

Líneas de campo enun imán rectangular

Lineas de campo en unimán de herradura

Lineas de campo en un imánanular extraído de un auricular

Lineas de campo enun imán de nevera

Para recuperar las limaduras separa con cuidado el papel del imán y vuelve aecharlas al recipiente (salero). Ten cuidado de que el imán no entre en contactocon las limaduras, porque puede resultar un tanto trabajoso el separarlas. Lomejor es que previamente forres el imán con plástico del que se utiliza para

envolver los alimentos.


Prueba con distintos tipos de imanes y de diferentes formas. Enfrenta los polosde dos imanes (tanto iguales como diferentes) y observa lo que ocurre al añadir las limaduras de hiero.



EXPERIENCIA-2

En esta experiencia vamos a fabricar un dispositivo que nos ayude a detectar las líneas de campo sin tener que añadir y retirar continuamente las limadurasde hierro.

Material necesario

y Caja o recipiente transparente pequeño (puede servir un bote de mermelada uotro similar)

y Limaduras de hierro y Aceite (sirve cualquier aceite de los que se utilizan en la cocina) y Imanes


Lo primero es fabricar nuestro detector. Para ello basta con rellenar elrecipiente transparente con el aceite y añadir unas pocas limaduras de hierro,

moviendo un poco para que se repartan uniformemente en el aceite.

Acerca un imán y observa como se orientan lentamente las limaduras,dibujando las líneas de campo. Mueve el imán y colócalo con distintasorientaciones.

Prueba a añadir distintas cantidades de limaduras de hierr o hasta que consigasun buen detector.


Prueba con distintos tipos de imanes y de diferentes formas. Enfrenta los polos

de dos imanes (tanto iguales como diferentes) y observa lo que ocurre.



Centro de gravedad (PR-80)

Mª José Pozo (IES Europa. Rivas Vaciamadrid, Madrid)

El centro de gravedad de un objeto es el punto teórico en el que tendría queestar concentrada toda su masa para poder considerarlo, de forma simplificada,como un objeto sin dimensiones (un punto). Es el punto en el que se aplicaríala fuerza de gravedad, como resultante de las fuerzas de gravedad que actúansobre las distintas partículas que componen el cuerpo.

En esta experiencia vamos a aprender a determinar el centro de gravedad deun objeto y vamos a observar cómo se modifica la posición del centro degravedad cuando varía la distribución de masas.

Qué necesitamos

y Una o varias chapas de madera, plástico o cartón. y Monedas y Un clavo grande o una tuerca para fabricar una plomada y Cordón o hilo resistente y Papel cello y Regla y lápiz

Cómo lo hacemos

Sujeta el hilo a la chapa de forma que esta pueda colgar libremente por un

extremo (haz un agujero por el que pueda pasar el hilo)

Deja colgar la chapa y con ayuda de la plomada y la regla traza la lí nea verticaldesde el punto de sujeción.

Repite el proceso colgando la chapa de otro punto diferente.

El centro de gravedad es el punto de corte de las dos líneas que has trazado.Márcalo y lo llamaremos CG-1.




Pega una o varias monedasexactamente en el punto CG-1(por detrás para que se sigaviendo la marca).

Repite todo el proceso ydetermina el nuevo centro degravedad CG-2.

¿Dónde está el nuevo centro degravedad? ¿Hay algunadiferencia con el caso anterior?¿Por qué crees que ocurreesto?

Repite todo el proceso cambiando de sitio las monedas y marcando en cadacaso dónde se sitúan. Halla el nuevo punto de gravedad CG -3.

¿Qué diferencia hay con CG-1 y CG-2? ¿Por qué crees que ocurre esto?

Haz todas las variaciones que se te ocurran.

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