CONSTRUYE UN RELOJ DE SOL

¿Se te ha pasado alguna vez por la imaginación construir tu propio reloj de sol para tener en casa?

Lógicamente lo primero que necesitas es un jardín o terraza con una zona que permanezca soleada gran parte del día. Si es una pared y está orientada más o menos al sur mucho mejor.

Lo segundo que debes hacer es adquirir ciertos conocimientos básicos en la materia. Piensa que para cada ubicación posible hay un reloj válido para esa, y no otras, coordenadas. Por lo tanto debes comprender lo mejor posible el funcionamiento de un reloj de sol, así como conocer algunos datos sobre la medición del tiempo.

Para ello puedes entrar aquí.

En tercer lugar, debes realizar el trazado del cuadrante, en el que incluirás todas las líneas sobre las que se proyectará la sombra que te indicará la hora. Para ello existe un programa informático que hace el trabajo por ti. Tan sólo has de introducir los datos que el programa te pide y él elabora por ti el cuadrante listo para imprimir.

El programa puedes descargarlo desde aquí.

Y por último, has de pasar ese cuadrante a madera, cerámica, metal, o el material que más te guste. No tienes más que dirigirte a algún taller de artesanía con tu copia impresa y ellos harán el resto. Aunque, por otra parte, si tan sólo quieres hacerlo para ver como funciona, pero no te apetece dejarlo puesto en casa de forma definitiva, siempre puedes hacerlo en cartulina. La medición del tiempo funciona con la misma eficacia.

Pues ánimo y a trabajar. Piensa que estarás haciendo un reloj totalmente ecológico (no usa pilas) y que nunca atrasará ni adelantará. En cualquier caso, una cosa sí está clara:

Si tu reloj de sol se para algún día...
mala cosa.

J. Massanet

¿FLOTA O SE HUNDE?

Material necesario

• 3 vasos grandes
• un huevo
• agua
• sal

Procedimiento

• Llena dos vasos con agua
• Añádele a uno de ellos sal poco a poco. Revolviendo con una cuchara, trata de disolver la mayor cantidad posible. En un vaso de 200 cm³ se pueden disolver unos 70 g de sal.
• Coloca el huevo en el vaso que tiene solo agua : se irá al fondo.
• Colócalo ahora en el vaso en el que has disuelto la sal : observarás como queda flotando.
• Pon el huevo y agua hasta que lo cubra y un poco más, en el tercer vaso. Añade agua con sal, de la que ya tienes, hasta que consigas que el huevo quede entre dos aguas (ni flota ni se hunde).
• Si añades en este momento un poco de agua, observarás que se hunde. Si a continuación añades un poco del agua salada, lo verás flotar de nuevo. Si vuelves añadir agua, otra vez se hundirá y así sucesivamente.

Explicación

Sobre el huevo actúan dos fuerzas, su peso (la fuerza con que lo atrae la Tierra) y el empuje (la fuerza que hace hacia arriba el agua).

Si el peso es mayor que el empuje, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas.

El empuje que sufre un cuerpo en un líquido, depende de tres factores :


• La densidad del líquido
• El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido
• La gravedad

Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido mas denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo : el huevo flota.

Así también se puede explicar el hecho de que sea más fácil flotar en el agua del mar que en el agua de ríos y piscinas.

¿QUÉ HAY EN LA TINTA?

Los biólogos, médicos y químicos necesitan con frecuencia separar los componentes de una mezcla como paso previo a su identificación.

La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que se mueve cada una de ellas a través de un medio poroso arrastradas por un disolvente en movimiento.
Vamos a utilizar esta técnica para separar los pigmentos utilizados en una tinta comercial.

Material necesario

• Una tira de papel poroso. Se puede utilizar el papel de filtro de una cafetera o incluso recortar el extremo (sin tinta) de una hoja de periódico.
• Rotuladores o bolígrafos de distintos colores.
• Un vaso
• Un poco de alcohol

Procedimiento

• Recorta una tira del papel poroso que tenga unos 4 cm de ancho y que sea un poco mas larga que la altura del vaso.
• Enrolla un extremo en un bolígrafo (puedes ayudarte de cinta adhesiva) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso. (ver dibujo)
• Dibuja una mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm del borde. Procura que sea intensa y que no ocupe mucho. (ver dibujo)
• Echa en el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de 1 cm aproximadamente.
• Sitúa la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede sumergido en el alcohol pero la mancha que has hecho sobre ella quede fuera de él.
• Puedes tapar el vaso para evitar que el alcohol se evapore.
• Observa lo que ocurre : a medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de la tira, arrastra consigo los diversas pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se ven franjas de colores.
• Repite la experiencia utilizando diferentes tintas.

EL LUDIÓN O DIABLILLO DE DESCARTES

Un poco de historia

En su versión original fue obra de Descartes. El nombre "Ludión" se debe a que su propósito era eminentemente lúdico. En una botella llena de agua, se encontraba sumergido un diablillo que se movía según se presionase más o menos la botella.

Material necesario

• Una botella de plástico transparente de aproximadamente 1,5 litros. Si es posible con tapón de rosca.(Por ej. una de refresco)
• Una carcasa de bolígrafo que sea transparente.
• Pequeños trozos de un material denso que se puedan introducir en el interior de la carcasa del bolígrafo. Por ejemplo : trozos de alambre, perdigones, etc.

Construcción

• Si el bolígrafo tiene un agujero lateral, se tapa con cinta adhesiva.
• Se llena la botella con agua
• Se pone el material denso en el interior del bolígrafo, de tal manera que quede flotando, prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. El agujero interior no debe quedar completamente tapado.
• Se cierra la botella.

Funcionamiento

Cuando se presiona la botella lo suficiente, se observa como el bolígrafo desciende hasta llegar al fondo. Al disminuir la presión ejercida, el bolígrafo asciende de nuevo.

Explicación

Al presionar la botella se puede observar como disminuye el volumen de aire contenido en el interior del bolígrafo. Al dejar de presionar, el aire recupera su volumen original. Esto es consecuencia del principio de Pascal : Un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Antes de presionar la botella, el bolígrafo flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. La disminución del volumen del aire en el interior del bolígrafo, lleva consigo una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es una consecuencia del principio de Arquímedes : Todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Fuente: ciencianet.com

LA GOTA SUBMARINA

¿Qué es lo que queremos hacer?

Fabricar una gota líquida que se comporte como un submarino dentro de otro líquido.

¿Qué nos hará falta?

Instrumental:

• Un vaso de precipitados o recipiente
• Un pequeño dedal o microrrecipiente abierto

Materiales:

• Aceite de oliva o de girasol
• Alcohol de farmacia
• Agua

¿Cómo lo haremos?

Llenaremos el dedal de aceite y lo colocaremos en el fondo del vaso o recipiente. Verteremos con cuidado el alcohol en el recipiente hasta cubrir generosamente el dedal. A continuación, verteremos –también con cuidado- el agua en el vaso de manera que escurra por las paredes y se mezcle lentamente con el alcohol. Y cuando lleguemos a una mezcla aproximadamente al 50%...

El resultado obtenido es...

El aceite constituirá una gota perfectamente esférica y bien conformada, se escapará del dedal y se comportará como un pequeño submarino dentro de la mezcla hidroalcohólica.

Explicando... que es gerundio

El aceite posee una densidad superior a la del alcohol e inferior a la del agua y de un valor aproximadamente intermedio entre esos dos líquidos. Como quiera que el alcohol y el agua sí son líquidos miscibles, al mezclar ambos llegaremos a un punto en que su densidad será idéntica a la de la gota de aceite por lo que ésta se encontrará en equilibrio en cualquier punto del seno del líquido.

Algún comentario...

Esta es la conocida experiencia de Plateau. Conviene hacerla con cuidado para no romper la masa de aceite en varias gotitas pequeñas y para no hacer que se forme una “balsa” del mismo por encima del alcohol y el agua en el caso de verter una cantidad excesiva de este último líquido.

La formación de una gota esféricamente perfecta se debe a la propia tensión superficial del aceite, tensión cuya existencia podemos comprobar si intentamos, con un palillo por ejemplo, romper dicha gota. Comprobaremos la resistencia a perder esa forma y la tendencia de la gota a permanecer aglutinada en una sola estructura.

Unos datos más sobre esta práctica

1. ¿Exige tomar precauciones y medidas de seguridad especiales?	NO
2. ¿Requiere utilizar instrumental o productos típicos de laboratorio?	NO
3. ¿Es sencilla y puede hacerse sin complicaciones en nuestro domicilio como "práctica casera"?	SI

UN HUEVO FRITO EN FRÍO

¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar cómo un huevo se “fríe” sin necesidad de fuego, aceite ni sartén.

¿Qué nos hará falta?

• Plato
• Huevo crudo
• Alcohol de farmacia

¿Cómo lo haremos?
Cascaremos el huevo sobre el plato y seguidamente lo rociaremos con alcohol.

El resultado obtenido es...
Poco a poco veremos (el efecto comienza a notarse casi inmediatamente, aunque el resultado completo se observa al cabo de una hora aproximadamente) como la clara adopta el color y textura sólida de un huevo realmente frito. La yema permanecerá líquida debajo de la capa blanca protectora de la clara.

Explicando... que es gerundio
La transformación que conocemos al freír habitualmente un huevo consiste en el cambio estructural de las proteínas. Ese cambio. –la desnaturalización- se puede producir no sólo por acción del calor sino también por el contacto con ciertas sustancias como el etanol.

Algún comentario...
Esta reacción y curioso efecto también se consigue si previamente a la adición del alcohol batimos el huevo. En este caso obtendremos algo parecido a un huevo “revuelto” que adoptará la forma del recipiente, como si de un flan se tratase.

Unos datos más sobre esta práctica
1. ¿Exige tomar precauciones y medidas de seguridad especiales?
NO

2. ¿Requiere utilizar instrumental o productos típicos de laboratorio?
NO

3. ¿Es sencilla y puede hacerse sin complicaciones en nuestro domicilio como "práctica casera"?
SI

BOCA ABAJO Y NO SE CAE

¿Qué es lo que queremos hacer?
Observar como el agua en un recipiente boca abajo no cae aunque dicho recipiente tenga un agujero abierto

¿Qué nos hará falta?

• Bote de conserva de vidrio
• Tapa metálica
• Martillo y clavos
• Agua

¿Cómo lo haremos?
Efectuaremos un agujero en la tapa del bote con ayuda del martillo y un clavo. Llenaremos el bote de agua hasta la mitad, cerraremos bien el bote y lo pondremos boca abajo.

El resultado obtenido es...
El agua no cae.

Explicando... que es gerundio
La presión atmosférica del aire exterior presiona al agua hacia adentro. En el caso de caer una pequeña gotita, el aire interior del bote se encontraría a una presión inferior a la atmosférica exterior, impidiendo ésta la salida de agua. El bote se comporta como una pipeta que si la tenemos obturada en la parte superior, no hay derramamiento de líquido.

Algún comentario...
La experiencia puede completarse haciendo un agujero o muchos más en la tapa del bote. En estos casos, el agua no caerá siempre que mantengamos la tapa en posición horizontal.

En otro caso, si inclinamos la base del recipiente sí se derramará el agua: se establecerá una corriente de entrada de aire y de salida de agua, similar al mecanismo utilizado en las cantimploras de montaña.

Unos datos más sobre esta práctica
1. ¿Exige tomar precauciones y medidas de seguridad especiales?
NO

2. ¿Requiere utilizar instrumental o productos típicos de laboratorio?
NO

3. ¿Es sencilla y puede hacerse sin complicaciones en nuestro domicilio como "práctica casera"?
SI

PRESIÓN DE AIRE

En palabras de Evangelista Torricelli(1608-1647) vivimos en el fondo de un mar de aire. Sobre cada una de nuestras cabezas tenemos aproximadamente 2 toneladas de aire que ejercen una presión de 101300 N/m².
¿Cómo es posible que no notemos semejante presión?
La respuesta es que todo nuestro interior está también a esa misma presión. Si en un momento dado todo el aire de la atmósfera desapareciera de la Tierra, literalmente explotaríamos debido a la presión de nuestro interior que no estaría contrarrestada.
Aunque en la superficie de la Tierra todo está sometido a la presión del aire, es posible concebir experiencias que la pongan de manifiesto :

Llena un vaso de agua hasta el borde. Pon sobre él una cartulina o una tarjeta postal (si no tienes usa una hoja de papel). Dale la vuelta con cuidado y observa como el agua no se cae. El aire que empuja el papel por debajo, sería capaz de mantener el agua de un vaso de 10 m de altura.

Llena un vaso con agua y sumérgelo en un recipiente que contenga agua. Coge el vaso por la parte de abajo y levántalo lentamente hasta que su parte superior casi sobrepase el nivel del agua en el recipiente (como en la figura). Observa como no se vacía. Igual que en la experiencia anterior el aire que empuja la superficie libre del recipiente sería capaz de mantener el agua de un vaso de 10 m de altura.

Pon una regla en el borde de una mesa de tal manera que asome más o menos la mitad. Cubre con una hoja de periódico la mitad que queda sobre la mesa, Da un golpe seco sobre el trozo de regla que se ve. Observa como no se cae. La fuerza que ejerce el aire sobre la hoja de periódico lo impide.

¿QUÉ CAE MÁS DEPRISA?

¿Qué cae más deprisa una hoja de papel o una moneda?

Si se deja caer una hoja de papel y una moneda, la moneda llega mucho antes al suelo. Sin embargo si se arruga la hoja y se hace una pequeña pelotita con ella al repetir el experimento se observará que prácticamente llegan al suelo de forma simultánea.

Si no hubiese aire en la Tierra todos los objetos, independientemente de su forma y peso, caerían a la misma velocidad. La presencia del aire influye en la velocidad de la caída frenando unos objetos más que a otros según su forma. Al hacer una bola con la hoja de papel conseguimos minimizar la influencia del aire.

Galileo descubrió este hecho y cuenta la leyenda que para demostrarlo dejo caer desde lo alto de la torre de Pisa dos bolas. Las dos bolas eran de peso muy diferente y sin embargo llegaron simultáneamente al suelo. Las ideas aristotélicas vigentes en la época de Galileo exigían que los objetos pesados debían caer más deprisa que los ligeros.

EXPERIMENTO PARA LIMPIAR LA PLATA

Si tenemos en casa algún objeto de plata (cuchara, moneda, anillo, etc.) sabemos que lentamente el metal se va oscureciendo. Eso ocurre porque la plata reacciona con las sustancias presentes en el aire que contienen azufre, formándose una capa de sulfuro de plata. Una manera de hacer que esos objetos recuperen su brillo original es limpiarlos con algún producto que elimine o disuelva esa capa oscura.

Pero hay otra manera de hacerlo, mediante una reacción química y aprovechando que el azufre se une con más entusiasmo a otros metales que a la plata. Uno de esos metales es el aluminio. Probemos el siguiente experimento para comprobarlo:

Necesitaremos un recipiente donde nuestro objeto de plata pueda ser cubierto con líquido. Recubrimos el fondo del recipiente con papel de aluminio, sobre el que apoyaremos el objeto (podemos fabricar el recipiente directamente con el papel de aluminio, si es suficientemente grueso). Luego preparamos una solución de bicarbonato de sodio en la cantidad de agua suficiente como para cubrir el objeto (una cucharadita de bicarbonato por cada vaso de agua).

Calentamos esa solución hasta que hierva y, con mucho cuidado para no quemarse los dedos, la volcamos sobre el objeto. Veremos que muy pronto la capa de sulfuro de plata comienza a desaparecer. Si la capa es gruesa quizás sea necesario volver a calentar la solución y volcarla nuevamente sobre el objeto.

En esta reacción están pasando electrones desde el aluminio a la plata y por esa razón es necesario que el objeto de plata esté en contacto con el papel de aluminio. Como se ve, nada de plata se pierde, lo que si ocurre con otros métodos de limpieza.

Se nota la formación de sulfuro de aluminio porque sobre el papel de aluminio aparecen manchas o restos de sólido amarillento. También suele sentirse el feo olor del ácido sulfhídrico, que se forma en pequeñas cantidades.