Balanza de agua
Responsables: Ana María María Mercedes Fernández Valdés
Cañas
Cortázar
Centro: IES Julio Palacios Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • • •
Recipiente alto y transparente. Vaso cilíndrico de plástico. Lastre.
•
Tira de cartulina
Procedimiento Se coge un recipiente alto y transparente y se llena de agua. Se mete un vaso cilíndrico de plástico con un poco de lastre para que quede flotando en vertical. Encima del vaso de plástico se pone una tapa a modo de platillo para poder poner lo que se desea pesar. Dentro del vaso se coloca la tira de cartulina donde se escriben las marcas que indican pesos (ha de calibrarse previamente).
¿Cómo funciona? Un objeto flotante está en equilibrio, lo que indica que el peso se compensa con el empuje. Al añadir un sobrepeso para mantener el equilibrio debe aumentar el empuje, por eso aumenta el volumen sumergido hundiéndose más el vaso. El volumen que se hunde es proporcional al peso que se ha puesto sobre el vaso. Podemos conocer el peso midiendo cuánto se sumerge el vaso.
Sugerencias Sabiendo que el aceite flota en el agua y se hunde en el alcohol, puede conseguirse que una gota de aceite quede sumergida sin hundirse en una mezcla de agua y alcohol. Eso ocurrirá cuando coincida su densidad con la de la mezcla equilibrando las fuerzas que intervienen. Con una pipeta se echa un poco de aceite en alcohol. El aceite se hunde. Se echa agua hasta que empieza a subir y quedar como un submarino. En ese momento se aumenta el volumen de la gota inyectando más aceite con la pipeta. Puede hacerse tan grande como se quiera.
BALLESTEROS ERIKA
Carreras de globos
Responsables: Manuel Alberto Peña
Armada
Centro: Colegio Santa Cristina Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • • •
Carretes de hilo de nailon por los que circularán los globos. Globos. Postes soporte.
•
Trozos de rotulador o bolígrafo para los carriles.
Procedimiento Véase la figura superior. Para facilitar la colocación de globos sucesivos recomendamos que al tubo de rotulador que hace de guía se le coloque un pequeño bucle de cinta adhesiva que permita la colocación del globo ya hinchado rápidamente. Es conveniente recordar que los globos se pican con la cinta adhesiva.
Explicación Se pretende demostrar el principio de acción y reacción que aprovechamos para que los globos circulen por los carriles. Asociado a este principio básico está el del rozamiento que produce el desplazamiento del propio globo contra el aire circundante y el de los sistemas de sujeción.
Sugerencias Se puede añadir, a la boca del globo, algún tipo de pito de los usados en juguetes infantiles para que al tiempo
que sale el aire se produzca un pitido.
CUBILLOS
Taller de Física - Mecánica Un cohete impulsado con agua
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Procedimiento y explicación 1. 2. 3.
Llena la botella con agua hasta la mitad. Ponle un tapón de corcho, con un agujero por donde puedas conectar la bomba de bicicleta sin que se salga el agua. Pon en el suelo la botella boca abajo, con la bomba conectada. Tres ladrillos verticales a su alrededor te servirán para que se mantenga en vertical. Todo esto hazlo en un lugar donde no importa que se vierta el agua del interior de la botella. Con cuidado de no inclinar el cohete-botella, ve metiendo aire en su interior con la bomba hasta que el tapón de corcho no soporte la presión interior. Entonces saldrá el agua hacia abajo e impulsará al cohete hacia arriba, como hacen los gases de un cohete a reacción, que salen impulsados hacia adelante por el principio de acción y reacción.
¿Cómo funciona? Los cohetes funcionan gracias al principio de acción y reacción: los gases que salen por los motores empujan al cohete en dirección contraria. Esos gases se producen al mezclar el combustible con oxígeno.
Sugerencias Puedes intentar mejorar el prototipo haciéndolo más aerodinámico, regulando la salida de agua con orificios más pequeños, consiguiendo más presión mejorando el cierre del tapón, etc.
[Añadir a Favoritos] Responsables: Demostraciones Nicolás Ricardo José José A. Sánchez
de Física dentro de «Ciencia en Acción» Dietl Moreno Romero
Francisco
Responsables: Centro: Rosa M.A Ros Colegio Retamar Miguel Cabrerizo Adolf Cortel Fuente: Paco I Feria Madrid por la Ciencia 2000 Gallego Rafael García Molina Manuel Hernández Materiales José A. Martínez Pons Jesús Matos Antonio • Una botella de 2 litros de plástico, como las deSerrano refrescos. Carlos J. Sierra • Una bomba de inflar ruedas de bicicletas.
•
Un tapón de corcho horadado.
Centro: • Tres ladrillos. CHAVEZ Real Sociedad Española Fuente: VII
Feria
Dirigido
Madrid
a: Público
por
la en
de
Física
Ciencia
2006 general
Introducción Ampliar la formación cultural de las personas es uno de los objetivos de la RSEF. Esto se lleva a cabo mediante experimentos fáciles que permiten mostrar conceptos físicos, de una forma sencilla y amena. La RSEF impulsa la física en el ámbito de la divulgación y la enseñanza, particularmente a través de «Ciencia en Acción», programa organizado por la RSEF, la RSME y la FECYT.
Desarrollo El dolor que produce un objeto contra la piel depende de la presión que ejerza. La cama de clavos es ideal para demostrar cómo al repartir el peso de una persona entre muchos clavos, cada uno ejerce una presión menor que la correspondiente al umbral del dolor y no se notan molestias. La cama de clavos que se presentó en el stand medía 1 × 2 m2 y estaba cubierta de clavos equidistantes (≈2 cm). Por el principio de acción y reacción, la fuerza que ejerce una persona apoyada sobre un conjunto de clavos es la misma que la que los clavos ejercen sobre la persona. La fuerza que cada clavo ejercerá sobre la piel de la persona es igual a su peso dividido entre el número de clavos sobre los que reposa; cuantos más clavos haya, menos fuerza hará cada uno sobre la piel. Una persona distribuye su peso (≈700 N para un adulto) entre unos 6000 clavos cuando está acostado. La fuerza ejercida por cada clavo sobre la persona vale ≈0,1 N; tomando 1 mm 2 como la superficie efectiva de la punta del clavo, la presión ejercida sobre la piel vale 105 Pa. Este valor equivale aproximadamente a la presión atmosférica, con la cual convivimos a diario sin que nos cause dolor.
¿Qué hizo el visitante? Cada persona pudo llevarse un «certificado», que se colocaba entre su cuerpo y los clavos de la cama, en el que quedaban marcadas las perforaciones de los clavos (para que no hubiera duda de si estaban afilados). Se puede subir una persona sobre la que está acostada, lo cual duplica la presión ejercida por los clavos, pero esto tampoco
ocasiona
molestias
serias
a
la
persona
acostada.
TARAZONA
¿Flotan o se hunden?
Responsables: Mercedes Ana Bravo Vicente
Ojeda
Rey
Centro: C.P. Carlos Sainz de los Terreros Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia
Materiales • •
Recipientes transparentes (de unos 50 cm de altura). Plastilina, canicas, tomates, corchos, bloques de madera.
•
Aceite, sirope, agua.
Procedimiento Vemos cómo el agua, una sustancia líquida, interactúa con otros cuerpos (sólidos). Para ello se introducen diferentes objetos, de diferentes materiales y tamaños, y observamos si flotan o se hunden; comprobando de ese modo que los cuerpos tienen diferentes densidades Realizamos la misma operación; pero esta vez primero interactúan tres líquidos. Echamos agua, aceite y jarabe para comprobar sus diferentes densidades. Después se introducen distintos objetos sólidos para comprobar cuáles se hunden y cuáles no.
Jugando con la presión
Responsables: Carmen María Eduardo Basilisa Martínez
Dolores
Pérez Navarro Arribas
Centro: IES Francisco de Goya-La Elipa Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • • • •
Matraz de 500 cm cúbicos. Soporte. Vaso con agua. Resistencia eléctrica para calentar el agua.
•
Huevo cocido y pelado.
Procedimiento En un matraz de 500 cm cúbicos se vierte agua bien caliente, se humedecen las paredes y se vacía. Inmediatamente después, se coloca sobre la boca del matraz un huevo cocido y pelado. En unos segundos veremos cómo el huevo entra en el matraz. ¿Podremos volver a sacar el huevo? Si invertimos la botella de forma que el huevo quede colocado al final del cuello, y calentamos el fondo del matraz con un mechero de alcohol, el huevo saldrá de nuevo.
Explicación Al calentar el matraz con el agua caliente, se calienta el aire de su interior, se dilata y parte de este aire sale al exterior. Al enfriarse el aire que queda dentro del matraz se contrae y disminuye la presión del interior del matraz y, al ser menor que la atmosférica, hace que ésta empuje el huevo al interior. Para sacar el huevo, una vez que éste bloquea la salida, calentamos el aire interior y, al aumentar su presión, empuja el huevo hacia afuera.
L NAVAS
La ciencia del tobogán
Responsables: M.ª Inmaculada Sáez Carmen Marugán Carmen Blanco Moral
Merino Calvo
Centro: Escuela Infantil La Cañada Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • •
Maqueta realizada con madera y pegamentos. Bolas de diferentes pesos y tamaños.
•
Sal como pista de frenado.
Procedimiento y explicación Se utiliza una maqueta que simula una pista de esquí y bolas de distintos tamaños y pesos. Al variar la inclinación del plano se determina la mayor o menor velocidad de las bolas así como el espacio recorrido antes de caer sobre la pista de frenado.
La gota ingrávida
Responsables: Mª Carmen Elena Sagrario del Olmo Olmedilla
Jesús
García García Ponte-Lira
Uribelarrea Callejas Pestana
Centro: I.E.S. Enrique Tierno Galván Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia
Materiales • • •
Un vaso grande. Una cápsula de porcelana pequeña. Alcohol.
•
Aceite de oliva.
Procedimiento Se llena la cápsula con aceite de oliva y se coloca en el fondo del vaso. En este último se echa, con precaución, el alcohol necesario para que la cápsula quede totalmente sumergida en él. Luego, se va añadiendo, poco a poco, agua por la pared del vaso. La superficie del aceite se irá haciendo cada vez más convexa, hasta que se desprende y forma una esfera de aceite, que quedará suspendida dentro de la mezcla de alcohol y agua.
Explicación Siempre pensamos que los líquidos no tienen forma "propia", pero eso no es así: la forma natural de todo líquido es la de una esfera. Generalmente la gravedad lo impide y hace que adopten la forma del recipiente donde se vierten, pero cuando se encuentran en el seno de otro líquido de la misma densidad, los líquidos, por el Principio de Arquímedes, "pierden" su peso, y entonces adoptan su forma natural esférica. El aceite de oliva flota en el agua pero se hunde en alcohol. Por consiguiente, puede preparase una mezcla de agua y alcohol que tenga la misma densidad que la del aceite, en la cual dicho aceite permanezca en equilibrio dentro de la mezcla. Esto es debido a que el peso y el empuje se igualan.
Pascal (a menor superficie, mayor presión)
Responsables: Santiago M.ª José Sofía Vélez Martín Fuente: VI
Feria
Clúa Jiménez
Madrid
por
Nieto Castroviejo
la
Ciencia
Dirigido a: Segundo ciclo de ESO y Bachillerato
Materiales Guerra de jeringuillas
• • • • •
Jeringuillas de diferentes diámetros Tubo de plástico de 4 mm de diámetro interior Lata de refresco rellena de plomo Base de madera Varillas de aluminio
•
Metacrilato
Introducción En esta actividad, el visitante comprueba que al ejercer una fuerza sobre una superficie, la presión que consigue es mayor cuanto más pequeña es la superficie. Y también que la presión se puede transmitir en los fluidos.
Desarrollo En dos jeringuillas de diferente diámetro se introduce agua hasta la mitad y se unen con un tubo, teniendo cuidado de que no quede aire en su interior. Al empujar el émbolo de una, el émbolo de la otra es expulsado. Si
dos personas empujan las jeringuillas a la vez ¡«gana» el que tiene la jeringuilla más pequeña!, porque con la misma fuerza consigue mayor presión, al ser la superficie menor. Para levantar una pesada lata de refresco (¡la llenamos de plomo fundido!), construimos un elevador hidráulico con jeringuillas de diferente diámetro actuando como pistones. Se comprueba que, cuanto menor es la superficie del pistón, menos fuerza hay que aplicar para subir el peso, pero a costa de realizar un recorrido mayor. Es una forma muy gráfica de analizar el principio de conservación de la energía. Nos ahorramos esfuerzo, pero no trabajo. Así funcionan los mecanismos hidráulicos (frenos y dirección asistida del coche, las máquinas excava doras, etc.).
CAMACHO
El elevador hidráulico consta de una base de madera gruesa y varillas de aluminio como guías. Cuatro jeringuillas, de 20 mL, suben la plataforma elevadora de metacrilato; otras cuatro, de 1, 5, 20 y 100 mL, forman los pistones, y otra, de 100 mL, el depósito. El bombeo se consigue con válvulas antirretorno; Las uniones, con tubo transparente y correctores de riego por goteo
¿Que hizo el visitante? El visitante se sorprendía al comprobar que «ganaba» el que tenía la jeringuilla más pequeña. También al intentar levantar la lata de refresco, ¡de más de tres kilos!, y observar que con la jeringuilla pequeña de la máquina hidráulica se lograba con poco esfuerzo.
Sumergidos en el aire
Responsables: Flor Ana Adela Mercedes Romera Sarasqueta
María
Centro: Colegio Bérriz Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • •
Plato con agua teñida. Vela.
López Rodríguez
Rodríguez
Fernández-Asenjo Álvarez Marticorena
•
Vaso de suficiente altura como para que quepa la vela en su interior.
Procedimiento y observación En un plato con agua se coloca una vela encendida tapada con un vaso. A medida que pasa el tiempo la llama se va debilitando hasta que se apaga y el agua del plato entra en el interior del vaso.
Explicación Esta experiencia permite poner de manifiesto la existencia de la presión del aire. Inicialmente la presión es igual dentro del recipiente que en el exterior. La combustión hace elevar la temperatura en el interior, se eleva la presión y el aire escapa. Cuando se cierra el recipiente la combustión consume el oxígeno del interior y se extingue la llama. Entonces comienza a bajar la temperatura y con ella la presión en el interior del recipiente se hace menor. La diferencia de presión es la causa del fenómeno.
Sugerencias Para llegar a las mismas conclusiones se puede usar el clásico experimento del huevo cocido que se introduce en una botella de cuello más estrecho que el huevo.
Taller de Física - Mecánica [Añadir a Favoritos]
Aunque no soy supermán, con un punto de apoyo...
Responsables: M.ª Inmaculada Sáez Carmen Marugán Calvo Carmen
Blanco
Merino Moral
Centro: Escuela Infantil La Cañada Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia
Materiales • • •
Tres construcciones de madera de los tres tipos de palanca. Pegamento. Ganchos.
•
Botes (pesos).
Procedimiento y explicación Se demuestra el diferente esfuerzo que hay que realizar según la situación del punto de apoyo y los distintos pesos utilizados. Surgen así los tres tipos de palanca. También se comprueba dónde hay que aplicar la fuerza para que el esfuerzo de levantar los pesos sea menor.
ONCE 88 Volcán submarino Enviar por correo electrónicoEscribe un blogCompartir con TwitterCompartir con Facebook
Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, colorante, un frasco de cristal pequeño con tapadera y un frasco de cristal grande. En primer lugar hacemos un agujero en el centro de la tapadera del frasco pequeño. Luego llenamos el frasco con agua caliente y añadimos el colorante (por ejemplo un poco de tinta roja).
Por último, llenamos el frasco de cristal grande con agua y metemos el frasco pequeño. En unos segundos vemos que el agua coloreada sale del frasco pequeño y sube a la superficie. Explicación La convección es una forma de transferencia de calor propia de losfluidos. En nuestro caso, el agua caliente del frasco pequeño es menos densa que el agua del frasco grande que se encuentra a menor temperatura. Por este motivo, el agua coloreada menos densa sube a la superficie desplazando el agua que se encuentra en la superficie
Fluido magnetorreológico
Responsables: Juan Rafael Eduardo Antonio Sánchez
Calvente Pernmanyer Riaza
Centro: Colegio Retamar Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • • •
Limaduras de hierro. Aceite vegetal crudo. Imanes.
•
Un recipiente de cristal.
Procedimiento Mezclamos en el recipiente de cristal un volumen de limaduras de hierro con dos volúmenes de aceite. El fluido que se forma después de agitar bien tiene una viscosidad similar a la del aceite. Si acercamos un imán por cada lado, con caras enfrentadas, veremos solidificarse el fluido. Si apartamos los imanes, se convierte de nuevo en líquido .Esta viscosidad variable se comprueba al intentar remover el fluido con un lápiz en los distintos casos.
Explicación La reología es la ciencia que estudia el lento fluir de algunos sólidos: vidrio, hormigón, etc. En este caso se trata de fabricar un fluido que se convierte en sólido, y de nuevo en líquido, según acerquemos o alejemos un campo magnético . Este tipo de fluidos podrían servir para amortiguadores inteligentes (se harían más o menos duros según sea el terreno), frenos de distinta dureza (un disco acoplado a un motor podría ser frenado más o menos según varíe la viscosidad del fluido en el que gira el disco), autómatas con “manos” de dureza variable, según lo que vaya a coger, etc.
DARWIN RICO, CRISTIAN OSTOS. ETC
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Ondas estacionarias
Responsables: Ricardo Luz Rey del Castillo
Mengíbar
de
la
Torre
Centro: IES Lázaro Cárdenas Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia
Materiales • •
Cronovibrador. Muelle.
•
Cordoncillo de goma.
Procedimiento y explicación Cuando unimos el cordoncillo o el muelle al cronovibrador (o directamente agitamos con la mano manteniendo el otro extremo fijo) la vibración se transmite hasta llegar al extremo donde se refleja. Entonces interfieren la onda producida y la onda reflejada, dando lugar a una "falsa onda" u "onda estacionaria", en la que se aprecian "nodos" (puntos que no vibran) y "vientres" (puntos que vibran con amplitud máxima). En el muelle obtenemos una onda estacionaria longitudinal y en el cordoncillo de goma una onda estacionaria transversal. El número de nodos y vientres depende de la frecuencia del cronovibrador y de la tensión.
Los armónicos de una cuerda de guitarra corresponden al conjunto de ondas estacionarias que se producen en su vibración, y cuyas frecuencias están relacionadas de forma sencilla. En los tubos sonoros también se producen ondas estacionarias; variando la longitud de la columna de aire que vibra en un tubo se obtienen distintas
¿Qué es una onda?
Responsables: Ricardo Mengíbar Luz Rey del Castillo
de
la
Torre
Centro: IES Lázaro Cárdenas Fuente: II Feria Madrid por la Ciencia
Materiales • • • • • •
Cuatro pelotas de tenis. Diez muelles de 7-8 cm. Hembrillas para unir los muelles y las pelotas. Dos soportes verticales. Una barra metálica. Nueces.
•
Dos vasos de plástico.
Procedimiento y explicación Si movemos una de las pelotas de tenis hacia la derecha y hacia la izquierda, observamos que su movimiento se transmite a las otras pelotas, que lo repiten de la misma forma. Obtenemos así una onda longitudinal: la vibración
inicial tiene la misma dirección que la de propagación de la energía; el sonido es un ejemplo de onda longitudinal. Si movemos hacia arriba y hacia abajo una de las pelotas, su movimiento también lo repiten las demás pero ahora la dirección de la vibración inicial es perpendicular a la dirección en que se propaga el movimiento. Se trata de una onda transversal; la luz es un ejemplo de onda electromagnética transversal. En el mismo montaje pueden observarse las magnitudes características de una onda:
• •
Amplitud: distancia máxima de una de las pelotas a la posición de equilibrio. Período: tiempo que tarda una pelota en realizar una vibración completa. También puede observarse la reflexión de la onda al llegar al soporte.
Con los dos vasos de plástico unidos mediante un muelle largo se puede comprobar que el sonido es una onda mecánica, utilizándolos de "teléfono galáctico.
Chispaboli
Responsables: Servio Carlos
Carpintero Alcaraz
Centro: Colegio Montpellier(Madrid) Fuente: VII
Feria
Madrid
por
la
Ciencia
Dirigido a: ESO y Bachillerato
Materiales Tornillo de acero de cabeza hexagonal de unos 5 cm de longitud con dos arandelas y una tuerca.
2006
Tornillo de cabeza plana y punta afilada (afilarla) con su tuerca correspondiente. 10 m de hilo de cobre esmaltado lijado en los extremos. Listón de latón de 7 cm × 1,5 cm. Cinta aislante. Fuente de alimentación (12-15 V). Cables para conexiones. Metales para grabar: estaño (tiendas de manualidades), cobre.
Fundamento científico y desarrollo
En la época de Edison, los efectos magnéticos de la electricidad empezaban a conocerse, y sus aplicaciones suponían un reto constant una mente tan activa y práctica como la suya. Grabar en metal en un mundo en el que estos materiales eran la base del desarrollo tecn era una necesidad hasta entonces lenta. Y Edison pensó: hagamos un electroimán (enrollamiento con hilo de cobre esmaltado en torn tornillo de acero y rematado en sus extremos por arandelas; el extremo del tornillo en punta se enrosca en un palo de madera del adecuado), de forma que atraiga a la cabeza de un tornillo afilado en su punta que atraviesa un fleje de
Un extremo del cable del bobinado se une al fleje de latón fijando la conexión con cinta aislante, cinta que servirá además para unir el p el fleje, y el otro extremo se deja libre para unirlo a un polo de la pila o de la fuente de alimen
Por otra parte, el material de metal que se quiere grabar se conecta al otro polo de la pila o de la fuente de alimentación. Así, al tocar la del tornillo al metal que se desea grabar, el circuito se cierra, actuando como imán, de forma que atrae el tornillo, abriéndose el c Cuando la distancia entre el tornillo y el metal es suficientemente pequeña, entre ambos se establece un arco voltaico capaz de «quem metal, dejando la huella correspondiente. La repetición de circuito abierto-cerrado permite grabar, escribir en metal. Los rayos tormentas, los sopletes de arco voltaico y el timbre son extensiones de esta misma historia que se pueden trabajar en un
A tener en cuenta: el fleje de latón no debe tocar el bobinado; y entre la cabeza del electroimán y la del tornillo puntiagudo debe habe pocos milímetros; para escribir no se debe apretar.
¿Qué hizo el visitante?
El visitante quería escribir y escribió lo que quiso: su nombre, el de su amor o el de su hij@. Primero practicaba en papel de borrador (co luego en una pequeña chapita de estaño que se llevaba con ilusión y sorpresa por la difícil explicación y lo fácil de realizar, y es que as tecnología. Algunos se fijaban en las pantallas de la fuente digital que teníamos, en las que se veía cómo variaba el amperaje m escribían. ¡Claro! Circuito abierto-circuito cerrado… Otros apretaban y apretaban, y así, claro, no hay arco voltaico que se forme. Muchos que se escribía rayando el metal con el tornillo y había que demostrarles que no era así. Nuestros muchachos trabajaron lo suyo.
El motor eléctrico más sencillo del mundo
Responsables: Francis Cristina Sonia Rolf
Crevoisier Lalinde Rapsch Wirthlin
Centro: Colegio Suizo de Madrid Fuente: VII
Feria
Dirigido a: Publico en general
Materiales
Madrid
por
la
Ciencia
2006
Imán. Pila AAA. Tornillo. Trozo de cable eléctrico (≈ 20 cm).
Fundamento científico
La gran corriente eléctrica que fluye en el circuito (pila --» tornillo --» imán --» cable) atraviesa el campo magnético creado por el im imán sufre una fuerza tangencial constante que lo hace girar (fuerza de Lorentz).
Desarrollo Colgamos un imán cilíndrico y un tornillo junto a uno de los polos de una pila. Unimos el otro polo y el imán con un cable: ¡el imán empieza a girar a gran velocidad!
¿Qué hizo el visitante?
Se le entregaban los cuatro elementos necesarios para la construcción del motor y se le planteaba el reto siguiente: Trata de unir las pie tal forma que el imán empiece a girar. ¡Muy pocos lo lograron! Se les ayudaba mostrándoles la foto de la derecha. A los partici interesados se les formulaban preguntas como: ¿qué pasa si unes el cable al imán por la parte inferior del imán?, o ¿qué pasa si cue tornillo con el imán del otro polo de la pila?
VANEGAS, ZUÑIGA, HOLGUIN, PAOLA, YENI, FELIPE
Frascobombilla
Responsables: Servio Carlos
Carpintero Alcaraz
Centro: Colegio Montpellier(Madrid) Fuente: VII
Feria
Madrid
por
la
Ciencia
2006
Dirigido a: Publico en general
Materiales Frasco de vidrio transparente con su tapa. Dos tornillos de 5 cm de longitud. Cuatro tuercas. Cinta aislante. Palito de chupa-chups o algo similar. Cable para conexiones. Pila de 4,5 V o más, o fuente de alimentación. Filamentos de diversos metales o aleaciones: hierro, cobre, nicrom, constantan… y, si se quiere, un interruptor.
Fundamento científico
Que la bombilla ha sido uno de los más grandes inventos comparable a la mismísima rueda prehistórica es difícil de discutir. El pla construirla uno mismo y ver que funciona se nota en el rostro de todo el que pone manos a la obra.
Desarrollo
Se taladran dos agujeros en la tapa del frasco a una distancia aproximada de 3 cm uno de otro y se introducen los tornillos previa recubiertos de cinta aislante por la zona en contacto con la tapa. En la punta de cada tornillo se enrosca un pareja de tuercas. Un hilo d 10 cm se enrolla en torno al palito de caramelo y cada extremo se une a uno de los tornillos asegurándolo con las tuercas. Se estable conexiones a la pila o a la fuente de alimentación…, y se disfruta del espectáculo.
¿Qué hizo el visitante?
El visitante enrollaba hasta cuatro hilos de diferentes materiales con el palito y montaba cada uno sobre los tornillos: total, cuatro p bombillas, unas funcionaban y otras, no. Hicimos un montaje de tres espejos sobre una madera y todo ello en una habitación en pen para realzar el efecto. Les sorprendió que el hierro se funda rápidamente o que el cobre no ilumine y que el nicrom y el constantan fun bien.
La jaula electromagnética
Responsables: Francisco María Pedro
Barradas San Valera
Teresa
Centro: IES IES Matemático Puig-Adam (Getafe) Fuente: VII
Feria
Madrid
Solas Balcaza Arroyo
José
Alpajés(Aranjuez)
por
la
Ciencia
2006
Dirigido a: ESO, Bachillerato y público en general
Materiales
Aparato de radio dentro de una jaula de Faraday casera. Deja de sonar.
Aparato de radio. Teléfono móvil. Rejilla metálica. Alicates o tijeras para cortar la malla. Papel de aluminio.
Fundamento científico
Las ondas de radio son ondas electromagnéticas que se reflejan en las superficies conductoras (¡así es como funcionan los espejos me con la luz visible!). Las de las emisoras de FM tienen longitudes del orden de unos pocos metros, y las de AM, de unos pocos cientos de m
Desarrollo
Las ondas electromagnéticas son capaces de penetrar muy ligeramente en las superficies conductoras, siempre más cuanto mayor longitud de onda. Esa es probablemente una de las razones por las que las rejillas frontales de los microondas siempre están separada centímetros del exterior de la puerta. También podemos investigar cualitativamente este fenómeno con nuestra «jaula de Faraday», como se llaman estos dispositivos que sirven para aislar una región de la radiación electromag
Nuestra malla, con huecos del orden de 1 cm, es prácticamente continua para las ondas electromagnéticas, que «solo son capaces d discontinuidades del orden de su longitud de onda o menores. Por eso los hornos de microondas (con longitudes de onda del orden de cm) necesitan una rejilla metálica mucho más tupida. No es mala idea investigar lo que pasa con los teléfonos móviles GSM, que u microondas de unos 30 cm y están dotados de antenas sensibles y amplificadores de la
Un aparato de radio en funcionamiento deja de sonar al introducirlo en una jaula de malla metálica. Para que suceda lo mismo con un te móvil necesitaríamos una malla mucho más tupida o, mejor aún, envolverlo en papel de aluminio.
PRESIGA
Pila con mg y cu en zumo de piña
Responsables: Juan María María Jesús Rodríguez Herrero.
Marinas
Montalvillo
Centro: IES Juan de la Cierva Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • • • •
Electrodo de cobre y cinta de magnesio. Han de ser puros y estar muy limpios. Arena de río, arcilla. Dos vasos de precipitados, cables de conexión, pinzas cocodrilo y reloj despertador. Zumo de piña o manzana sin gas.
Procedimiento Se limpian bien los electrodos; el electrodo de magnesio se sumerge unos instantes en vinagre y el de cobre un minuto en la disolución de HCl. Se introducen los electrodos en la disolución de piña sin que se toquen entre ellos y se conecta el electrodo de cobre a la entrada positiva del despertador y el electrodo de magnesio a la entrada negativa. Se puede repetir el montaje en serie. Se observa el funcionamiento del reloj, que puede durar algunas horas. Se mide el potencial y la intensidad logrados con un polímetro.
Te mostramos lo invisible
Responsables: Concha Hildegard Cristina Robres Uriol
Carrera Dittrich
Fuente: VI
Madrid
Feria
Merino Gorostiza
por
la
Ciencia
Dirigido a: ESO
Materiales • • • • • • •
Imanes Limaduras de hierro Vasos de plástico Plancha de plástico Media esfera terrestre pequeña Agujas Discos de corcho
•
Recipiente de plástico o cristal
Limaduras de hierro que ilustran las líneas de campo magnético
Introducción Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior. Estos campos magnéticos no se ven, pero con las limaduras de hierro vamos a demostrar que existen. La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante unas líneas de fuerza. Éstas son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en su interior.
Desarrollo Experimento 1 Tomamos dos imanes en fase de atracción, colocamos encima la plancha de plástico y espolvoreamos las limaduras de hierro, que se orientan siguiendo las fuerzas magnéticas que se crean, de modo que podemos «visualizar» esta fuerza invisible. Procedemos de igual forma con los imanes en fase de repulsión. Es importante que las limaduras sean finas. Experimento 2 Se consigue la simulación del campo magnético de la Tierra. Para ello, colocamos la semiesfera de goma sobre la plancha de plástico bajo la cual se encuentra el imán y espolvoreamos las limaduras. El campo magnético de la Tierra nos protege del viento solar, provoca las auroras boreales y ayuda a las aves en sus migraciones. Para observar el campo magnético en tres dimensiones (3D), cogemos un vaso alto de plástico y colocamos dos imanes de ferrita a cada lado del vaso en fase de atracción, y espolvoreamos las limaduras. Entonces, aparece el campo magnético en 3D. Experimento 3 Puesto que la Tierra se comporta como un gran dipolo, vamos a demostrarlo construyendo brújulas caseras. Para ello, tomamos la aguja y la frotamos sobre un imán durante 30 segundos; luego, la situamos sobre un disco de corcho que flote sobre agua. La aguja señala la dirección N-S; podemos comprobarlo comparándola con una brújula convencional.
Cambio climático
Responsables: Franca Carlo Tina Centro: Liceo Fuente: VII
Manciocco Tognoni Tondini Italiano Feria
Dirigido
Enrico Madrid
Fermi por
a: ESO
la y
(Madrid) Ciencia
2006 Bachillerato
Materiales Becher. Termómetro digital. Disco de latón. Solución alcalina (NaOH al 10 %) de K2S2O8. Cartucho de CO2. Lámpara de 100 W.
Fundamento científico La emisión anual de CO2 a causa de la utilización de combustibles fósiles aumenta de forma continua. Si las concentraciones de CO2 atmosférico se dobla con respecto al valor actual, a raíz de cálculos elaborados a partir de modelos matemáticos se podría pronosticar un incremento de la temperatura media global entre 1,5 y 4,5 °C en la capa atmosférica más cercana a la superficie terrestre, con todas las dramáticas consecuencias que este fenómeno implicaría sobre el clima, la vegetación y los océanos.
Desarrollo En cada fondo de dos vasos se coloca un disco de latón tratado con una solución alcalina de bisulfato de potasio, K2S2O8. Se iluminan los dos recipientes con una lámpara y se mide la temperatura sin apreciar ninguna diferencia. Uno de los vasos se llena con CO2, se enciende la lámpara y se vuelve a medir la temperatura.
Se registra una notable diferencia entre los dos vasos; los rayos infrarrojos reflejados por el disco de latón se quedan atrapados por el CO2 presente.
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Con los pelos de punta
Responsables: Nicolás Ricardo José José A. Sánchez.
Francisco
Dietl Moreno Romero
Centro: Colegio Retamar Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • • •
Generador de Van der Graaff. Copos de cereales para el desayuno. Moldes de aluminio de cocina.
•
Caja de plástico de bebidas.
Procedimiento y explicación El generador de Van der Graaff es un aparato para conseguir almacenar carga eléctrica en un conductor. Fue inventado por el físico americano Van der Graaff en 1931. Se basa en la carga por frotamiento. Tiene una banda de goma movida por un motor, que arranca cargas eléctricas de un conductor conectado a tierra y las transporta a la esfera conductora superior, donde se va acumulando la carga. Si conectamos a la esfera algo poco pesado (mechón de pelo, unos copos de cereales, etcétera), al adquirir carga del mismo signo estos cuerpos se repelen y los pelos se ponen de punta, los copos salen volando. 1.Si una persona que está eléctricamente aislada (encima de una caja de plástico, por ejemplo de bebidas) toca con su mano el generador, se carga eléctricamente. Si su pelo es liso y está limpio, se pone de punta. Sale muy bien con niños pequeños con el pelo largo (su pelo es más fino). 2.Si ponemos los copos de cereales encima del generador, cogen cargas del mismo signo, y por su poco peso salen volando. Lo mismo ocurre si ponemos varios moldes de aluminio boca abajo, es decir, como si fueran sombreros.
Construcción de un termómetro
Responsables: Alfonsa Ignacio Miguel Centro: IES
Ángel
Victoria
Fuente: VII
Cañamero Quirós
Kent
Feria
Dirigido
Madrid
Gómez
(Torrejón por
a: Público
Lancha Gracián Crespo de
la en
Ciencia
Ardoz) 2006 general
Materiales Pajita. Botella de plástico de las que se utilizan para bebidas con gas. Termómetro para medir la temperatura exterior. Colorante alimentario.
Fundamento científico En esta experiencia vamos a aprender a fabricar un termómetro muy simple. El termómetro tiene un fundamento muy sencillo. En la botella dejamos una cámara de aire que se dilata al elevar la temperatura, aumentando la presión. Para poder equilibrarse con la presión atmosférica exterior, el líquido sube por la pajita. Cuando se enfría, ocurre lo contrario.
Desarrollo En primer lugar, necesitas atravesar el tapón de la botella con una pajita larga (o varias pajitas unidas), de forma que, al cerrar la botella con el tapón, el extremo de la pajita quede cerca del fondo.
A continuación, debes rellenar la botella con agua teñida con el colorante alimentario (aproximadamente 1/4 de su capacidad) y simplemente cerrarla apretando el tapón. Introduce la botella en agua con hielo y observa cómo, al disminuir la presión en el interior de la botella, comienza a entrar aire a través de la pajita (burbujea) para que se iguale con la presión atmosférica. Deja que entre aire durante un rato y saca la botella del agua dejándola a temperatura ambiente. Observa cómo comienza a subir el líquido coloreado por la pajita. Déjalo hasta que se mantenga estable. Para graduar el termómetro, cuando la altura del líquido en la pajita se haya estabilizado, haz una marca con un rotulador. Corresponderá a la temperatura ambiente que marque el termómetro exterior. Con distintas temperaturas ambiente podrás hacer nuevas marcas y graduar el termómetro. También puedes introducir la botella, junto con otro termómetro, en agua fría. Entonces el nivel del líquido en la pajita descenderá. Esperamos a que se estabilice y hacemos una marca con el rotulador anotando la temperatura que indica el termómetro externo. Repetimos la operación con agua templada. Volvemos a hacer una marca y anotamos la temperatura que indica el termómetro externo. Ya tenemos tres temperaturas marcadas. Basta con que hagas marcas a intervalos regulares para terminar de graduarlo. Este termómetro es muy sensible y basta con que acerques las manos a la botella para que suba el nivel del líquido.
ZAPATA
Reacción en cadena con ratoneras
Responsables: Alberto Juana Jesús Fuente: VI
L.
Feria
Pascual Jordán Madrid
Pérez
por
García Recamal Cerezo la
Ciencia
Dirigido a: ESO y bachillerato
Materiales • • • •
Ratoneras Mesa Metacrilato Pelotas de goma
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Soportes para las pelotas
Fundamento científico Las centrales nucleares y las bombas atómicas se basan en la fisión de los núcleos de uranio o plutonio. Cuando un neutrón (la primera pelotita) choca contra un núcleo (una ratonera), provoca su ruptura (salta la ratonera) en dos nuevos núcleos más ligeros y salen despedidos tres neutrones (pelotitas que saltan). Estos tres neutrones impactan a su vez con otros tres núcleos y se repite el mecanismo anterior. Como resultado, salen otros nueve neutrones; acto seguido, 27, 81, 243; y así hasta que se acabe el uranio o el plutonio. A este fenómeno se le denomina reacción en cadena. En cada fisión se libera energía que calienta agua hasta convertirla en vapor, y éste mueve la turbina para generar energía eléctrica.
Procedimiento 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Se le quita el muelle a las ratoneras Se abren dos agujeros detrás de la parte superior. Se introducen en ellos los soportes y se pegan. Finalmente, se coloca de nuevo el muelle. Después se ponen dos pelotas de goma en cada ratonera y se colocan en «el reactor» (caja de metacrilato) Se cierra con la tapa de metacrilato y se deja caer una pelota por un agujero que tiene en el techo. Esta pelota choca con alguna ratonera y la dispara, con lo que ya tenemos tres pelotas en el aire. Éstas, a su vez, golpean a otras tres ratoneras… Se establece así una reacción en cadena
Reacción de fisión del uranio 235
Termómetro
Responsables: "Explora" Fuente: http://www.conicyt.cl/explora
Materiales • • • • •
Agua del grifo Alcohol de 96º (no lo bebas) Una botella de plástico, de boca estrecha Colorantes vegetales Una pajita de plástico de plástico transparente
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Plastilina
Procedimiento 1 Mide cantidades iguales de agua y alcohol, y ponlas en la botella hasta llenar un cuarto de su capacidad. 2 Agrega unas gotas de colorante (el color que más te guste) y mézclalo con el líquido. 3 Pon la pajita dentro de la botella, sin que llegue a tocar el fondo. 4 Sella la boca de la botella con la plastilina y deja fija la pajita. NO BEBAS EL LÍQUIDO; ES TÓXICO. pequeñas o, en su defecto, láminas de plástico o metal.
5 Ahora sujeta la botella con tus manos y caliéntala con tu propio calor ¿Qué sucede?
¿Cómo funciona? ¡Felicidades! Acabas de construir un termómetro. Como en cualquier otro termómetro, la mezcla se ha expandido al calentarse, cubriendo un área mayor. Si la hubieses calentado aún más, la mezcla habría salido por la pajita hacia afuera. Puedes seguir experimentando con tu termómetro: ¿cómo se comporta a lo largo del día? ¿Qué pasa cuando lo pones al sol, o a la sombra? Normalmente se utilizan dos escalas para medir temperatura: Celsius y Fahrenheit. El agua se congela a 0 grados Celsius (C), o a 32 grados Fahrenheit (F), y hierve a 100 grados C ó a 212 grados F. Las dos escalas miden las mismas temperaturas, pero tienen diferentes maneras de expresarlas. Algunos científicos usan termómetros graduados según la escala de Kelvin. Ella se define a partir del cero absoluto, temperatura a la cual no existe movimiento de partículas de ningún tipo. Cero grados en escala de Kelvin corresponden a -273,15 grados C.
Combinaciones aditivas de colores
Responsables: Ricardo Luis
de
Centro: IES
Fernández Peña. Cervantes
Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000
Materiales • •
Focos: rojo, verde y azul. Disco opaco sobre soporte.
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Pantalla.
Procedimiento y explicación Se sitúa el disco opaco frente a los focos. Su único objetivo es proporcionar zonas de sombra con perfiles nítidos, ya que los focos son de luz difusa. Se encienden dos de los focos, por ejemplo rojo y verde. Se observa en la pantalla dos círculos a los que llega uno sólo de los dos colores, el color del otro foco está oculto por el disco opaco, y una sombra negra en la intersección donde no llega la luz de ningún foco. Hacia fuera hay una zona donde se superponen los colores de los dos focos, en este caso amarilla. Rojo + Verde = Amarillo Los colores rojo, verde y azul reciben el nombre de colores primarios porque, a partir de ellos, jugando con sus intensidades, se puede obtener cualquier otro color. La suma de los tres primarios con intensidades iguales resulta blanco: Rojo + Verde + Azul = Blanco La experiencia se repite con los focos rojo y azul: Rojo + Azul = Magenta. Y con verde y azul:Verde +Azul = Cian. Finalmente, al iluminar con los tres focos se observa una sombra central oscura que es la que proyecta el disco opaco. Otras zonas están iluminadas por los tres colores primarios –rojo, verde y azul –, y aquellas en donde coinciden dos primarios se observan los tres colores complementarios: amarillo, cian y magenta.Más información en: http://palmera.pntic.mec.es/~fbarrada