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Página | 1 Manual de experimentos para CONACIENCIA | CONALEP En mi paso en el área de Divulgación Científica tuve la oportunidad de realizar un manual de experimentos con el objetivo de que los jóvenes y niños puedan realizar actividades experimentales con ingredientes que tenemos muy común en nuestros hogares. LA TRAMPA Se debe de hablar de manera breve del reino animal, llevando a los visitantes a reflexionar acerca de las características de algunos i nsectos, por ejemplo, preguntar a los visitantes si pueden trepar por las paredes, pueden volar, pueden hacer telarañas, etc., llevando l a reflexión a que pasa con las arañas, y mencionar que algunas pueden hacer estas cosas, cerrar esta parte con la siguiente pregunta: ¿las arañas se quedan pegadas en la telaraña que tejen?¿Por qué pasa e sto? Material necesario o Cinta adhesiva transparente o Regla o Hoja de cartulina negra o Lápiz de goma o Aceite de cocina o Cartulina de color obscuro o Tijeras Procedimiento Corta una tira de cinta adhesiva de 10 a 15 centímetros. Pégala en la cartulina. Repite el procedimiento con otras tres cintas y ve formando dos cruces una encima de la otra. Con tu dedo índice recorre cada tira de cinta pegada sobre la cartulina. Observa que le sucede a tu dedo. Corta una qui nta tira de cinta adhesiva del mismo largo que las primeras y colócala sobre l as demás, pero con el lado pegajoso hacia arriba. Dobla los extremos de esta cinta hacia abajo para pegarl os sobre la cartulina. Con la goma de tu lápiz gol pea ligeramente a l o largo de la cinta pegajosa. Observa que le pasa a la goma.

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Manual de experimentos para CONACIENCIA | CONALEP

En mi paso en el área de Divulgación Científica tuve la oportunidad de realizar un manual de

experimentos con el objetivo de que los jóvenes y niños puedan realizar actividades

experimentales con ingredientes que tenemos muy común en nuestros hogares.

LA TRAMPA

Se debe de hablar de manera breve del reino animal, llevando a los visitantes a reflexionar acerca

de las características de algunos insectos, por ejemplo, preguntar a los visitantes si

pueden trepar por las paredes, pueden volar, pueden hacer telarañas, etc., llevando la

reflexión a que pasa con las arañas, y mencionar que algunas pueden hacer estas

cosas, cerrar esta parte con la siguiente pregunta: ¿las arañas se quedan pegadas en la

telaraña que tejen?¿Por qué pasa e sto?

Material necesario

o Cinta adhesiva transparente

o Regla

o Hoja de cartulina negra

o Lápiz de goma

o Aceite de cocina

o Cartulina de color obscuro

o Tijeras

Procedimiento

Corta una tira de cinta adhesiva de 10 a 15 centímetros. Pégala en la cartulina. Repite el

procedimiento con otras tres cintas y ve formando dos cruces una encima de la otra.

Con tu dedo índice recorre cada tira de cinta pegada sobre la cartulina. Observa que le sucede

a tu dedo.

Corta una quinta tira de cinta adhesiva del mismo largo que las primeras y colócala sobre las

demás, pero con el lado pegajoso hacia arriba. Dobla los extremos de esta cinta hacia

abajo para pegarlos sobre la cartulina.

Con la goma de tu lápiz golpea ligeramente a lo largo de la cinta pegajosa. Observa que le pasa

a la goma.

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Observa lo que ocurre

Entonces ya sabes que las telarañas están hechas de hilos pegajosos y otros no pegajosos. Las

partes de la telaraña de hilos no pegajosos son similares a los ejes de una rueda. Las

primeras cuatro tiras de la cinta adhesiva de tu modelo representan los hilos que dan

sostén tu telaraña. Tu dedo representa una pata de la telaraña. Las arañas no quedan

pegadas a la telaraña si caminan a lo largo de los hilos de sostén de su telaraña. Los hilos

tejidos en espiral sobre los ejes de la telaraña están cubiertos con una sustancia

pegajosa, al igual que la quinta tira adhesiva. Cuando un insecto llega volando a la

telaraña, su patas, del mismo modo que la goma de tu lápiz, queda atrapada en los hilos

pegajosos.

Aunque caminen sobre hilos pegajosos, es muy raro que las arañas queden pegadas en su

telaraña, ya que tienen grasa en sus patas. Moja tu dedo índice con aceite y toca la cinta

pegajosa del experimento anterior. Tu dedo no queda pegado.

Las arañas del mismo tipo construyen telarañas iguales.

PULMONES

En este experimento se puede hablar de las partes del cuerpo humano y de cómo funcionan los

órganos, en este caso, de los pulmones y si alguien tiene una inquietud sobre

cómo funcionan otras partes del cuerpo humano.

Material necesario

o Botella de refresco de plástico

o Ligas

o Globo

o Curita

o Bolsa de plástico

Procedimiento

Recorta la base de la botella. Pon el globo dentro de la botella y ajusta la boca del globo sobre la

boca de la botella. El globo representa los pulmones. Coloca una bolsa de plástico.

Voltea la botella. Coloca la bolsa de plástico sobre la base recortada de la botella.

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Estira los bordes del plástico alrededor de la botella y sujetarlos a la liga. El plástico

representa el diafragma.

Con la mano, sostén la botella boca arriba y, con la otra, jala con suavidad hacia abajo la bolsa.

Observa como se llena el globo cuando jalas el diafragma hacia abajo. Ahora empuja el plástico

hacia arriba y observa como el globo se desinfla.

Observa lo que ocurre

Ahora ya sabes que en tu pecho tienes dos bolsas llamadas pulmones que se llenan de aire

cuando inhalas. Y cuando exhalas, el aire sale de tus pulmones. Tu pecho es como un

cuarto que tiene un musculo por piso. Este musculo se llama diafragma. Tus pulmones

ocupan la mayor parte del cuarto. Cuando el diafragma sube el cuarto se achica y el

aire tiene que salir de tus pulmones. Cuando el diafragma baja, el cuarto se hace más

grande y el aire entra en tus pulmones.

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.

Material necesario

o Botella de plástico transparente de aproximadamente 1.5 litros. Si es posible con tapón

de rosca.

o Frasco de muestra de perfume de 4 mililitros, de preferencia de color ámbar. O

o Popote

o Clips o balines que se puedan introducir en el interior del popote

Procedimiento

Tapa un lado del popote con plastilina y del otro pon varios clips, para darle peso. Se llena la

botella con agua. Se pone el material denso en el interior del bolígrafo, de tal manera

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que quede flotando, prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. El

agujero interior no debe quedar completamente tapado. Se cierra la botella.

Cuando se presiona la botella lo suficiente, se observa como el bolígrafo desciende hacia el

fondo. Al disminuir la presión ejercida, el popote asciende de nuevo.

Observa lo que ocurre

Al presionar la botella se puede observar como disminuye el volumen de aire contenido en el

interior del popote. 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 popote 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 popote, 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).

PRESIÓN INCREÍBLE

Material necesario

o Un vaso

o Agua

o Un cuadrado de cartulina

Procedimiento

Llene un vaso de agua hasta el borde. Coloque una cartulina en la superficie sin que queden

burbujas de aire. Ahora gire el vaso sobre el lavatorio, sosteniendo firmemente la

cartulina. Quite su mano de la cartulina y observe.

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Observa lo que ocurre

Lo que mantiene la cartulina en su ligar es la presión de aire que empuja hacia arriba. La presión

del aire es mayor que el peso del agua hacia abajo sobre la cartulina. Mientras que la

cartulina no se humedezca y no haya muchas burbujas de aire en el vaso, se

mantendrá en su lugar.

¿CUÁNTOS ALFILERES CABEN?

Material necesario

o Una copa

o Agua

o Una caja de alfileres

Procedimiento

Llena la copa con agua hasta el borde. Estima cuantos alfileres crees que puedas meter en la

copa sin que se riegue el agua. Ahora mete alfileres de uno en uno. Para de cuando en

cuando y ajuste su estimación. ¿Cuántos alfileres cree que caben?

Observa lo que ocurre

Los vidrios, por haber sido manipulados, generalmente conservan una cantidad de grasa en los

bordes. Esta grasa repele el agua. Como consecuencia, el agua que desalojan los

alfileres, en vez de desbordarse, forma una prominencia (menisco) en la superficie.

MIENTRAS MÁS NOS ACERCAMOS, MAS RÁPIDO VAMOS

Los planetas no están siempre a la misma distancia del sol. ¿Giran siempre a la misma velocidad?

Material necesario

o Un cordel de 50 centímetros

o Una goma para borrar

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Procedimiento

Amarra el cordel a la goma de borrar. Haz girar la goma de borrar de manera que el cordel se

enrolle alrededor de tu dedo. Seguramente, lanza la goma de borrar para desenrollar

el cordel. A medida que la goma de borrar se aleja del dedo, ¿se acelera o reduce

la velocidad?

Observa lo que ocurre

La goma de borrar acelera cuando se acerca al dedo y reduce su velocidad cuando se aleja de él.

A medida que la goma de borrar se acerca al dedo, la longitud de los círculos que describe el

cordel se reduce; en un momento del recorrido, no quedan sino 25 centímetros de

cordel, la mitad de la longitud que tenía a su partida. Va tan rápido como al principio y

da dos vueltas pequeñas en vez de una grande; se puede decir que recorriendo la

misma distancia en el mismo tiempo, la goma de borrar gira más rápido al comienzo que

al final. La disminución observada, es causada por el alargamiento del cordel y, en

consecuencia, por la ampliación de los círculos que recorre.

Siguiendo su órbita, “su trayectoria alrededor del sol”, los planetas aceleran cuando se

aproximan a él, y disminuyen la velocidad cuando se alejan. El astrónomo alemán Kepler

fue el primero en hacer esta observación a principios del siglo XVII.

ONDAS QUE VIAJAN EN EL AGUA

Te habrás fijado que al tirar piedras en un estanque o lago se forman círculos que crecen a

partir del mismo centro (concéntrico), se trata de ondas que viajan. En el siguiente

experimento aprenderemos un poco más sobre cómo se forman las ondas y la forma

que adquieren. Presta atención al momento en que dos ondas pasen al mismo tiempo

por un lugar, ya que a esto se le conoce como interferencia.

Material necesario

o Recipiente con agua

o Popotes

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Procedimiento

Primero utilizaremos un popote: coloca uno de sus extremos en tu boca y el otro extremo en la

superficie del agua; ahora sopla suavemente a través de él. Para que el ejercicio funcione

mejor el popote solo debe rozar la superficie del agua.

Observa lo que ocurre

Al soplar por el popote se forman ondas, las cuales viajan por todo el recipiente. La fuerza del

soplido modifica la forma y la amplitud de las ondas. Si colocas el popote perpendicular

a la superficie los círculos serán concéntricos.

¿Dónde está la interferencia?

La forma circular de las ondas en el agua se modifica cuando las ondas rebotan en la orilla del

recipiente y se regresan hacia el centro. Estas ondas, al chocar con las que siguen

saliendo de la punta del popote se sobreponen, entonces ocurre que dos ondas

pasaran por un mismo lugar al mismo tiempo; en ese momento ocurre la interferencia.

Cuando las crestas de dos ondas se encuentran entre ellas sus amplitudes se suman,

produciendo una anda aun más grande; mientras que si se encuentran una cresta con

un valle, la amplitud de la onda resultante disminuye.

Variante con dos popotes

Para hacer más notoria la interferencia vamos a modificar ligeramente el experimento. Ahora

utilizaremos dos popotes.

Procedimiento

Coloca una punta de cada popote en tu boca y ábrelos en forma de “V”; pon el extremo de cada

popote sobre la superficie del agua. Ahora sopla suavemente a través de ellos.

Observa lo que ocurre

A partir de la punta de cada popote se forman dos conjuntos de círculos concéntricos.

Después de unos segundos, los círculos al crecer se sobrepondrán y comenzaran a

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interferir entr e sí. Este conjunto de ondas al sumarse, forman en la superficie del agua

una figura que se conoce como “patrón de interferencia”.

Los tsunamis o maremotos

Son olas muy grandes que pueden ser generadas por un sismo, un volcán, una avalancha en el

fondo marino, o la caída de un meteorito. La diferencia de una ola playera y un tsunami,

además de su tamaño, es que la primera solo mueve las partículas cerca de la

superficie, mientras que en la segunda, la onda abarca todo el cuerpo del agua,

hasta el piso oceánico.

CROMATOGRAFÍA. ¿QUÉ HAY EN UNA 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

o Una tinta de papel poroso (papel de filtro para cafetera)

o Marcador para pintaron de distintos colores

o Un vaso

o Un poco de alcohol

Procedimiento

Recorta una tira de papel poroso que tenga unos 4 centímetros de ancho y que sea un poco

más 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. Dibuja una

mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 centímetros

del borde. Procura que sea intensa y que no ocupe mucho espacio en el papel. Hecha en

el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de 1 centímetro aproximadamente. Sitúa la

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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.

Observa lo que ocurre

A medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de la tira, arrastra con él los diversos

pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la

misma velocidad, al transcurrir unos momentos, se ven franjas de colores.

FORMANDO NUBES

¿Cómo se forma una nube? Recordemos el ciclo del agua: Evaporación, Condensación y

Precipitación.

Las nubes se forman por el enfriamiento del aire, es decir; para que una nube se forme es

necesario que se presenten dos condiciones: Temperatura y presión bajas. Indaguemos

en esto, ¿Cómo es la temperatura en la parte superior de la atmosfera? Sabemos que a

esa altura hay una menor presión atmosférica y si hay menor presión, hay menor

fricción entre las moléculas del aire y por ende, la temperatura es menor.

Material necesario

o Botella de refresco grande

o Bomba de aire

o Corcho de caucho

o Válvula de aire

o Un poco de alcohol

Procedimiento

Vertimos un poco de alcohol dentro de la botella, con el corcho tapamos la botella,

conectamos la bomba a la botella a través de la válvula, pedimos a uno de los asistentes

que nos apoye a introducir aire dentro de la botella, mientras el expositor detiene la

botella. Llega un punto en que la introducción de aire se vuelve más pesada, en ese

momento se le pide que deje de bombear el aire.

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Observa lo que ocurre

Dentro de la botella se genera una presión alta, ya que el aire se está acumulando, mismo que

se comienza a comprimir, lo que provoca que la presión del aire dentro de la botella

aumente considerablemente. Otro fenómeno que está ocurriendo es que las

moléculas de aire están friccionando gracias a presión que tenemos dentro de la botella,

lo que provoca que la energía cinética de las moléculas aumente, lo que provoca un

aumento de temperatura dentro de la botella.

En ese momento, dentro de la botella tenemos; presión y temperatura alta. Condiciones

contrarias requeridas para la generación de una nube.

El paso final es quitar el corcho, veremos instantáneamente dentro de la botella se forma

una intensa niebla, ahora si tapamos nuevamente la botella con el corcho,

conectamos la bomba e introducimos aire de nuevo, veremos como la nube comienza

a desvanecerse, hasta quedar completamente disuelta.

Explicación

Dentro de la botella tenemos presión y temperatura alta, para que la nube se forme

requerimos lo contrario es decir; presión y temperatura baja.

Cuando quitamos el corcho, inmediatamente la presión baja, ya que sale al aire libre, y por ende

la temperatura baja, estas condiciones provocan que el liquido que esta dentro de

la botella se evapore, es decir; pase el liquido al vapor… es decir una nube. Cuando

volvemos a introducir aire a la botella con la nube, el vapor se condensa, es decir se

refresca el aire y el vapor se convierte en liquido.

HIDROCOHETE

Material necesario

o Botella de refresco grande

o Bomba de aire

o Corcho de caucho

o Válvula de aire

o Agua

o Base

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Procedimiento

Prueba 1 Tapar la botella con el corcho, colocar bocabajo la botella en la base y conectar

la bomba a la botella a través de la válvula. Introducir aire a la botella…

después de varios segundos… veremos como la botella sale disparada, pero a

una distancia muy corta.

Prueba 2 Verter lo equivalente a una taza de agua en la botella, mismo procedimiento que

en la prueba 1. Comenzar a introducir el aire a la botella… después de varios

segundos… veremos como la botella sale disparada, pero en esta ocasión a una

distancia mucho mayor que la prueba 1.

¿Por qué?

Analicemos todas las variables, cuando introducimos aire a la botella generamos un efecto de

presión alta, ya que el aire que ya tiene la botella, mas el aire que estamos introduciendo

genera que dentro de la botella las moléculas de aire se comiencen a comprimir,

generando así una presión muy alta dentro de la botella, ahora bien, llega un momento

en la presión es tan grande que el corcho (parte más frágil por donde podría salir el

aire), no soporta la presión generada y el aire tiende a salir. Lo que provoca que la

botella salga disparada.

En la prueba 2, es el mismo procedimiento solo que aquí la variante es el agua, la presión es

grande dentro de la botella, el aire tiende a salir, en este caso el aire se encuentra con

el agua, y lo que ocurre es que el aire empuja al agua y el agua empuja a su vez a la

botella, es decir; el agua impulsa a la botella, por eso sale disparada con mayor fuerza.

En la prueba 1, como no tenemos agua, no hay impulso y no tiene una mayor altura.

¿Por qué la botella vuelve a caer?

Dentro de la botella tenemos presión muy alta, en comparación con la presión que hay fuera

de la botella, la botella sale disparada y cuando la presión de adentro se estabiliza

con la presión de afuera, por acción de la gravedad, la botella cae.

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MÁS LIVIANO QUE AIRE: CUÁNTO PESA EL AIRE

Material necesario

o Un palo delgado, de unos 60 centímetros de largo

o 2 globos de la misma forma y tamaño

o 3 piezas de cuerda, de unos 30 centímetros de largo cada uno

o 1 alfiler

Procedimiento

Anuda fuerte el extremo de una cuerda en el centro del palo. Por el otro extremo levanta el palo

hasta que quede perfectamente nivelado. Llena un globo de aire y haz un nudo en el

cuello con la otra cuerda. Infla el segundo globo hasta que tenga el mismo tamaño al

primero y cierra el cuello con la tercera cuerda.

Anuda los globos uno en cada extremo del palo. Desliza las cuerdas a lo largo del palo hasta que

el palo este exactamente nivelado otra vez. Ahora pincha un globo con el alfiler y

observa lo que pasa. Ahora revienta el otro globo y tu balanza se nivelara otra vez.

Observa lo que ocurre

Cuando tú explotas un globo, sale todo el aire que contenía. El otro globo, aun lleno de aire,

pesa más que el vacio, y por eso tu “balanza” se inclina hacia el globo inflado. Por eso,

si pesas una botella llena de un litro de aire y luego vacías todo el aire y la vuelves a

pesar de nuevo, la botella con aire pesaría un gramo más que la botella sin aire.

LA VELA QUE HACE SUBIR EL AGUA

La combustión se da en presencia del aire, más específicamente de oxigeno.

Material necesario

o Vela

o Vaso transparente

o Tres monedas

o Plato hondo con agua

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Procedimiento

Pega la vela con su misma cera en el centro del plato. Al plato ponle agua, más o menos

tres centímetros de alto, y acomodar las monedas sobre las que apoyaras el vaso.

Prende la vela y pon el vaso boca abajo, sobre las monedas, cubriéndola, cuidando que

pueda pasar el agua dentro del vaso.

Observa lo que ocurre

La vela se apaga en cuanto se termina el oxigeno. Durante la combustión, se consume el oxigeno

y se desprende carbón de la vela formando dióxido de carbono. Una vez que se enfría,

el aire con dióxido de carbono estará a una presión menor, por lo que el agua fluye

hacia esa zona.

Vientos, corrientes marinas

Hay muchos factores que influyen en el movimiento de los fluidos (como agua y el aire), entre

estos factores están los cambios en la temperatura y la presión. Los fluidos

calientes tienden a subir y a desplazar a los fluidos fríos los cuales tienen a bajar. El aire se

desplaza de las áreas de mayor a menor presión formándose de esta manera los

vientos y las corrientes marinas.

MÁNDALOS A VOLAR

Los objetos pesados a veces caen primero que los ligeros, ¿Por qué a veces?

Material necesario

o Libro

o Hoja de papel

Procedimiento

Sujeta los dos objetos planos, el libro y la hoja, y déjalos caer al mismo tiempo. Enseguida, pon la

hoja encima del libro.

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¿Qué paso?

Observaras que el libro cae mucho más rápido que la hoja, pero cuando la hoja esta encima del

libro caen al mismo tiempo. Nada puede fallar en un experimento tan sencillo.

Explicarlo

En el primer intento, el libro es más pesado y vence la resistencia del aire mientras que la hoja

será sostenida por esta. En el segundo intento le abre el camino a la hoja y por lo

tanto caen juntos.

Ley de gravedad contra la resistencia del aire

Hay dos factores que afectan la caída de los cuerpos. Uno de ellos, el más importante, es la

gravedad. El otro es la resistencia del aire, la cual depende de:

o La velocidad (cuanto más rápido se mueve un objeto en el aire, mayor la resistencia)

o La forma del objeto (mientras mayor sea la superficie, mas impedirá el paso del aire

que desplaza aumentando la resistencia)

o El contraste de densidades entre el aire y el objeto (si este es muy ligero se

suspenderá en el aire)

La gravedad afecta a todos los cuerpos que se encuentran en la tierra e incluso a objetos que

se encuentran fuera de ella. El ejemplo más simple, es cuando pasa un meteorito cerca de

la influencia de la gravedad terrestre, este será atraído hacia ella.

BAJO EL AGUA Y SIN MOJARSE

El aire siempre trata de escapar hacia arriba mientras que el agua fluye hacia abajo.

Material necesario

o Cubeta o un vaso grande con agua

o Vaso pequeño

o Pedazo de papel

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Procedimiento

o Mete el pedazo de papel en el vaso pequeño arrugándolo y apretándolo en el fondo.

o Sumerge el vaso (con el papel) boca abajo dentro de la cubeta hasta que

quede completamente sumergido en el agua.

o Saca el vaso del agua.

Lo que puede fallar

El papel debe salir completamente seco. Si el vaso no entra de manera vertical al agua, el aire

podrá salir del vaso y el agua mojara el papel. El vaso se puede voltear fácilmente si no se

sujeta firmemente.

Explicarlo

El aire que está dentro del vaso se sumerge en el agua junto con el papel, el aire intenta salir por

arriba pero la base del vaso pequeño se lo impide. El aire se comprime contra el fondo

del vaso e impide que el agua suba y moje el papel. La presión adentro de un líquido

actúa con la misma intensidad en todas las direcciones, el aire asciende porque al ser

mucho más ligero que el agua toma el camino hacia donde el tamaño de la columna

de agua es menor, es decir hacia arriba.

El lugar que ocupe un material solido, líquido o gaseoso dentro de un fluido depende de un

balance de fuerzas. Imagina una pelota que la empujas al fondo de una alberca. Sabes

que la pelota tiene peso porque es atraído a la tierra, “cae” cuando esta fuera del

agua; sin embargo, en la alberca podrás sentir que hay una fuerza que la empuja hacia

arriba, es la flotabilidad y depende de la diferencia de densidades. Ahora imagina que la

sumerges en aceite de coche

TUBO MUSICAL

Material necesario

o Tubo de plástico para cubrir cableado de un metro de largo

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Procedimiento

Girar el tubo de plástico al aire por encima de la cabeza.

Explicarlo

Si hacemos girar rápidamente el tubo de plástico por encima de nuestra cabeza, ¿Podemos

generar un sonido? ¿El sonido es producto del aire que pasa en el interior del tubo, o

del aire que lo rodea? Cuando hacemos girar rápidamente el tubo se genera un

sonido – como si fuera un instrumento musical -, pues hay una alteración del medio, es

como si con las manos golpeáramos la superficie del agua. Esta alteración será mayor,

entre más rápido se gire el tubo, pues se produce una mayor frecuencia y el tono resulta

más agudo. Si tapamos el tubo de ambos extremos, el sonido seguirá produciéndose,

pues al girar el tubo, es el aire de su alrededor el que vibra. La rapidez con que viaja el

sonido depende del medio en el cual se propague – no es lo mismo en el agua que en

el aire -, y de la temperatura de dicho medio. Esta demostración se puede realizar con

distintos materiales como un cinturón, una manguera, etc.

DIAPASÓN

Material necesario

o Diapasón

o Recipiente transparente

o Agua

o Guitarra o cualquier instrumento musical de cuerda

Procedimiento

Golpear el diapasón y después poner la punta del diapasón en la pansa del instrumento.

Explicarlo

El diapasón es una herramienta que sirve para afinar instrumentos musicales, pues genera

vibraciones de una única frecuencia. Cuando se genera un sonido, se producen

vibraciones de diversas frecuencias, aunque exista una principal, estos sonidos se

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llaman armónicos. La frecuencia de los armónicos, siempre es un múltiplo de la

frecuencia más baja llamada frecuencia fundamental o primer armónico, sonido que

emite el diapasón. Si hacemos vibrar un diapasón y lo acercamos a un recipiente con

agua o arena, ¿Qué sucede? Al hacer sonar el diapasón vibrante, se producen olas en el

agua, o en la arena y las olas se mueven hacia los lados del recipiente. Al pegarse en los

lados rebotan y chocan con las nuevas olas que llegan. El diapasón también produce

ondas ene l aire, por eso es que se escuchan el zumbido del diapasón. El sonido necesita

un medio, como el aire, para propagarse, en este caso, la arena, aire y el agua fueron los

medios. Otra característica del diapasón, es que al acercarlo a distintos materiales, el

sonido que emite es distinto, más leve en unos casos, más fuerte en otros. Esto se

debe a que las vibraciones que emite el diapasón, chocan de manera diferente en cada

material – madera, metal, etc. – lo que produce el cambio en el sonido. Es como cuando

hacemos una casita con las manos y no s acercamos a una pared, el sonido se amplifica,

por las ondas que chocan con la pared.

¿ESTÁTICA?

Material necesario

o Globo

Procedimiento

Frotar el globo en los cabellos de la cabeza.

Explicarlo

Si acercamos un objeto cargado a un objeto con carga neutra, las moléculas de este último se

polarizan, es decir, lo lados de las moléculas cuya carga es contraria a la del objeto

están más cerca de este, la proximidad prevalece y por ello se experimenta una

fuerza de atracción. Si frotamos un globo al cabello con mucha fuerza y después lo

ponemos junto a una pared, el globo se adhiere a esta. El globo, de carga negativa,

polariza las moléculas de la pared y crea una superficie de carga positiva. Cargas

contrarias se atraen. Lo mismo sucede con piezas de hielo seco, al frotarlas al cabello se

adhieren a la pared.

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LATA QUE RUEDA SOLA

Material necesario

o Globo

o Lata de soda (aluminio)

Procedimiento

Frotar el globo en los cabellos de la cabeza y después colocarlo cerca de la lata.

Explicarlo

Al frotar un globo inflado sobre el cabello – o un pedazo de lana – se le carga con electroestática.

A medida que se aleja el globo del cabello, este es atraído al globo. Ahora, si frotamos el globo

al cabello con mucha fuerza, y lo pasamos cerca de una lata de aluminio vacía – para

intentar moverla sin tocarla – esta rodara. En un principio, el globo no posee

electroestática, pues sus cargas están equilibradas, al frotarlo con el cabello, el globo

gana electrones y se carga negativamente, y el cabello los pierde, y se carga

positivamente. Como cargas diferentes se atraen, el globo atrae al cabello, a medida

que los separamos. La lata de aluminio no posee carga electroestática, pero al acercar el

globo – electroestáticamente cargado al frotarlo con fuerza al cabello – causa que los

electrones que se encuentran cerca del globo se muevan – porque cargas iguales se

repelen – así, las cargas positivas y negativas de la lata ya no están balanceadas en el área

cercana al globo, por lo que esta tiene ahora carga positiva. La carga negativa del globo

atrae la positiva de la lata y esta comienza a rodar atraída por el globo. Un objeto cargado

atrae a otro neutro porque la fuerza de atracción que ejerce sobre las cargas del lado

más próximo es mayor que la fuerza de repulsión que ejerce sobre las cargas más

alejadas, a esto se le llama carga de inducción.

BRAZO HIDRÁULICO

¿Podemos comprimir un líquido?

La respuesta es NO, porque no existe espacio para poder comprimirlo, este efecto tiene su

explicación en un área de la física conocida como hidráulica, podemos tener muchas y

diversas aplicaciones prácticas en nuestro entorno, una de ellas son las grúas de las

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construcciones y el freno de los autos entre otros, para ejemplificar estos dos

fenómenos, utilizamos el brazo hidráulico, instrumento que está conformado por cuatro

juegos de dos de jeringas unidas entre si, una de ellas montada en la estructura del

brazo, y otra suelta, al momento en que empujamos el liquido de una jeringa veremos

cómo pasa a la otra jeringa, lo que produce un movimiento a una parte del brazo, así

cada par de jeringas le da movimiento a una parte diferente del brazo.

Las aplicaciones antes mencionadas de este efecto, ejemplifican este fenómeno, por ejemplo, el

freno de los autos, cuando se pisa el freno, el auto se detiene, ya no avanza, esto

porque el mecanismo de funcionamiento lo que hace es que al pisar el pedal se

empuja un liquido, ese liquido por el sistema que tiene el carro llega a las balatas, que

se ubican en las llantas del carro, estas presionan el disco y no permiten que se

mueva, efecto que conocemos como frenado.

LÁMPARAS DE LUZ BLANCA

¿Puedes encender una lámpara con tu dedo?

Pensarías que no es posible, pero que tal si nos apoyamos del Generador de Van Der Graff,

aparato que acumula grandes cantidades de carga eléctrica dentro de la esfera de

metal. En el interior de una lámpara de luz blanca, tienen un gas, que al recibir una

corriente eléctrica, los átomos del gas que están dentro de la lámpara se alteran,

es decir los electrones aumentan su nivel de energía y al regresar a su estado

normal liberan una partícula conocida como fotón (luz invisible).

Veremos que la lámpara se enciende un instante, mientras la corriente está llegando a la lámpara.

¿Por qué la lámpara no enciende todo el tiempo? Porque la corriente no es continua, como

sucede en las casas.

Este tipo de lámparas requieren para encender una corriente baja, contrario de los focos

incandescentes que requieren una corriente muy alta para poder encender.

MONEDA INVISIBLE

Material necesario

o Un vaso

o Una moneda

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o Agua

Procedimiento

Hecha una pequeña moneda en un vaso con agua, de unos dos centímetros de profundidad.

Levanta el vaso a la altura de tus ojos. Veras una moneda grande en el fondo y una

pequeña justo encima del agua.

Observa lo que ocurre

Cuando miras el agua quieta de una piscina, estanque o alberca puedes ver tu cara reflejada

en ella. El agua actúa como espejo. Si miras hacia arriba desde debajo del agua, la

parte superior de esta actuara también como espejo.

EL RAYO QUE REBOTA

Material necesario

o Linterna

o Un recipiente de cristal o de plástico transparente

o Una cucharita

o Leche en polvo o talco

Procedimiento

Coloca el recipiente de cristal lleno de agua. Fija una hoja de papel en uno de los lados. Enciende

una linterna. Enfoca la linterna en ángulo y el rayo de luz sale hacia fuera en ángulo

sobre el papel.

Para ver el rayo de luz con más claridad, remueve con una cucharadita de leche el agua. Luego

intenta iluminar el agua desde diferentes ángulos para ver como el rayo de luz se dobla.

Observa lo que ocurre

Cuando la luz brilla directamente dentro del agua, va en línea recta. Cuando el rayo de luz

alcanza la superficie del agua en ángulo, es rebotado hacia atrás en ángulo por el agua.

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En un día muy caluroso, algunas veces se ven charcos en el suelo. Cuando te

acercas desaparecen. Esto se llama espejismo y se ve en los desiertos. En este caso, el

hombre recibe la luz del cielo. Una capa de aire caliente los dobla sobre el suelo y ve el

reflejo del cielo y de las nubes sobre la tierra, que parecen como charcos de agua azul.

METRO DE MADERA

Material necesario

o Palo de madera de 60 centímetros

Procedimiento

Colocar nuestro dedo buscando el centro del trozo de madera hasta tenerlo balanceado.

Observa lo que ocurre

Si intentamos localizar el centro de gravedad de un metro de madera ¿en donde se localizara?

Un metro de madera es un objeto regular, es decir, posee el mismo peso de un lado que de

otro, por ello, para localizar su centro de gravedad, basta con que pongamos nuestro

dedo justo en su centro geométrico – mitad - para que este se pueda equilibrar y no

caiga para un lado ni para el otro. ¿Qué sucede si movemos el dedo un centímetro del

centro a cualquiera de sus lados? El metro se desequilibra y no se sostiene. Con esta

demostración es fácil comprobar que, en los objetos regulares, su centro de gravedad se

localiza en el mismo punto que su centro geométrico. Otra forma de demostrarlo es

que le visitante comience con los dedos abiertos, uno en cada extremo de la madera, y

que poco a poco los vaya dirigiendo hacia el centro ¿en qué punto, con los dedos

juntos, se mantiene en perfecto balance?

DONDE QUEDO LA BOLITA

Material necesario

o Palo de madera de 90 centímetros de largo por 1.25 centímetros de ancho

o Plastilina de cualquier color

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Procedimiento

Colocar un pedazo de plastilina en la punta a 8 centímetros de distancia de la punta, y después

colocar en manera vertical siendo la palma de la mano la base que detendrá el palo

de madera.

Observa lo que ocurre

Si quisiéramos equilibrar un palo vertical de madera sobre la palma de la mano, ¿Cómo lo

podríamos lograr? Tiene una característica peculiar: en uno de los extremos tiene una

bola de plastilina, que sirve de peso. La demostración consiste en buscar la mejor manera

para lograr el balance vertical del palo de madera. ¿Cómo se puede lograr mejor el

balance, con el peso arriba o abajo? Un objeto con gran cantidad de masa, se dice

que tiene mucha inercia. Así como es difícil cambiar el movimiento de un objeto que

tiene mucha inercia, es difícil cambiar el movimiento rotatorio de un objeto con una

inercia de rotación grande. Al hacer esta demostración, se puede sentir el cambio de

inercia. Cuando el peso está arriba, el palo de madera se mueve menos, lo que permite

que se pueda mantener el balance por más tiempo. Cuando el peso está en la parte

inferior, el palo tiene menor inercia de rotación y se inclina más rápido. Entre más el

peso se encuentro lejos del punto de apoyo – la palma de la mano -, posee mayor

inercia de rotación y el palo se mueve menos.