FUENTE MÁGICA

Para realizar nuestro experimento necesitamos un tarro de cristal con 
      tapadera, una cañita, pegamento y un recipiente con agua y colorante
       (por ejemplo tinta)

     Primera parte

        En primer lugar hacemos un agujero en la tapadera del tarro de cristal 
        del tamaño de   la cañita. Metemos la cañita en el agujero, dejando unos 
        5 cm en cada lado de la tapadera, y fijamos la cañita a la tapadera con
        pegamento. Si es posible, es mejor que el extremo de la cañita que está
        dentro del tarro termine en punta. Por último llenamos un recipiente con 
        agua coloreada.

     Segunda parte

        Llenamos el tarro de cristal con un poco de agua caliente y agitamos. Pasados
        unos segundos tiramos el agua caliente y cerramos el tarro con la tapadera.
        Luego       colocamos el tarro boca a bajo sobre el recipiente con agua 
        coloreada de manera que el extremo inferior de la cañita penetre en el líquido.

       Poco a poco el líquido sube por la cañita. Si se moja el tarro con agua fría el 
       proceso es mucho más rápido y en unos segundos el líquido coloreado sale 
       por el extremo  superior de la cañita.

Explicación

      El aire caliente atrapado en el tarro de cristal se enfría al mojar el tarro
      con agua y disminuye la presión interna. Al disminuir la presión en el interior del                     tarro el líquido asciende por la cañita y sale por el extremo superior.

       Si no se moja el tarro de cristal el proceso es mucho más lento.

VOLCÁN SUBMARINO

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 los fluidos. 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

LA LEY DE BOYLE CON GLOBO, AGUA Y UNA BOTELLA DE PLÁSTICO

Para realizar nuestro experimento necesitamos un globo, una botella de plástico y un 

recipiente con agua.

Primero cortamos la botella de plástico por la parte superior y luego ponemos 

el globo en la boca de la botella.

Si metemos la botella en un recipiente con agua vemos que el globo se llena de aire.

Explicación

La ley de Boyle es una de las leyes de los gases que estudia la relación 

entre la presión y el volumen  para   un  gas encerrado en un recipiente 

a temperatura constante.

La ley de Boyle dice que la presión del gas es inversamente proporcional al volumen.

-             Si el volumen aumenta, la presión disminuye.

-             Si el volumen disminuye, la presión aumenta.

En nuestro experimento, si metemos la botella con el globo en el recipiente entra agua 

por el extremo inferior y el aire queda atrapado en el interior de la botella.

A medida que metemos la botella en el agua disminuye el volumen disponible 

para el aire, aumenta

la presión interna y el globo se llena de aire. Si luego sacamos la 

botella del agua, aumenta el volumen disponible para el aire, disminuye la 

presión interna y el globo se desinfla.

 

ÓPTICA

UNA MONEDA QUE DESAPARECE

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente de cristal con agua y unas monedas.

En primer lugar colocamos la moneda en el centro del recipiente y luego añadimos agua. Al bajar la posición de los ojos y mirar desde un lateral del recipiente podemos ver la moneda sin ninguna dificultad.
Luego repetimos el experimento pero colocando la moneda debajo del recipiente con agua. En este caso, al añadir el agua y mirar desde la misma posición, la moneda desaparece ante nuestros ojos.

Explicación

Nosotros vemos la moneda cuando llegan a nuestros ojos los rayos de luz reflejados en la superficie de dicha moneda.
Cuando colocamos la moneda debajo del recipiente con agua los rayos reflejados en la moneda se desvían al cambiar de medio (al pasar del vidrio al agua o del agua al aire) y, al mirar desde un lateral del recipiente, ningún rayo logra alcanzar nuestros ojos y no podemos ver la moneda. Dicha desviación de la luz se llama refracción.
Si miramos desde arriba veremos la moneda sin ninguna dificultad ya que la luz que incide perpendicularmente a la superficie de separación de dos medios no sufre desviación.

SUBLIMACIÓN DEL YODO

Problema a investigar:

¿Todas las sustancias pasan a estado sólido gaseoso pasando por el estado líquido? ¿Qué sustancias conoces que no lo hacen?

Contenidos escolares a trabajar:

Cambio físico de sólido a gas, cambios y conservación de la sustancia.

Objetivo:

Conocer una experiencia que ayude a entender que los gases tienen naturaleza material (y por lo tanto poseen masa) así como a afianzar la conservación de la masa en paso a vapor.

Material:

Yodo sólido, recipiente vidrio pirez y vidrio de reloj y por último una fuente calorífica.

 

Procedimiento:

Observamos que al calentar el yodo, éste pasa directamente a estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (sublimación).

Explicación:

La sublimación es el paso de sólido a gas directamente, sin pasar por el estado líquido.

CROMATOGRAFÍA

Para realizar nuestro experimento necesitamos papel de filtro de cafetera (por ejemplo), unos rotuladores de colores, un vaso con agua, sal y alcohol.

Montaje:

Recortamos un trozo de papel de filtro y dibujamos en el centro una mancha de tinta con uno de los rotuladores. Luego hacemos un agujero en el centro del papel de filtro y por él metemos un tubito de papel de filtro. Por último ponemos el papel sobre el vaso con agua, de manera que el extremo del tubito quede dentro del agua.El agua sube por el tubito de papel y llega a la mancha de tinta. Al desplazarse por el papel de filtro el agua arrastra la tinta formando unas franjas de colores.

Se puede repetir el experimento utilizando agua con sal (siguiente imagen) o alcohol.

Explicación:

La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que son arrastradas cada una de ellas a través de un medio poroso por un disolvente en movimiento.

A medida que el agua (el disolvente) va desplazándose por el papel de filtro (el medio poroso), arrastra consigo los pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se forman unas franjas de colores que corresponden a los componentes de la tinta del rotulador.

UN MINISUBMARINO PARA NIÑOS

Para realizar nuestro minisubmarino necesitamos una cañita de refresco y un par de clips. Es mejor utilizar una cañita articulada (de las que se doblan por la parte de arriba).

Doblamos una cañita en forma de U y la sujetamos con un par de clips. Para que el submarino funcione correctamente es necesario que quede flotando en la superficie del agua pero prácticamente sumergido. Cuando esté listo el minisubmarino se mete en una botella de plástico transparente con agua. Por último, colocamos el tapón.

Cuando apretamos la botella el minisubmarino se hunde hasta llegar al fondo. Si dejamos de apretar la botella asciende a la superficie.

Explicación

 

Los principios de Pascal y de Arquímedes nos permiten explicar el experimento:

Principio de Pascal: un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Antes de presionar la botella, el minisubmarino flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. Al apretar la botella la presión se transmite a la parte inferior de la cañita y entra agua en el interior, por lo que se produce un aumento del peso y el minisubmarino se hunde. Al dejar de apretar la botella disminuye la presión, el agua sale de la cañita que pierde peso y asciende a la superficie.

Para variar su peso y modificar la flotabilidad, los submarinos están equipados con tanques de lastre que pueden llenarse con agua tomada del exterior o aire a presión. Para sumergirse los submarinos abren los tanques de lastre que se llenan completamente de agua. Para emerger se llenan los tanques con aire a presión que desplaza el agua.

EXPERIMENTAMOS

Como sabemos es muy importante que los niños desde edades tempranas aprendan de forma divertida y dinámica. Por eso propongo unos experimentos muy divertidos y muy fáciles de hacer.

INFLAR UN GLOBO SIN SOPLAR

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de cristal pequeña y un globo.

En primer lugar metemos la botella en un congelador. Después de unas horas sacamos la botella del congelador y ponemos un globo en la boca de la botella. Por último, rodeamos la botella con nuestra mano y en cuestión de segundos el globo se llena de aire.

 

Explicación 

Al rodear la botella de cristal con nuestra mano calentamos el aire frío atrapado en el interior de la botella. Con la energía transferida aumenta la temperatura del aire, se incrementa la presión interna y el globo se infla en unos segundos.

INFLAR UN GLOBO CON LEVADURA Y AZÚCAR

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua caliente, una botella, un vaso, un embudo, un globo, levadura prensada y azúcar.

Procedimiento:

1 Disolvemos un par de cucharadas de levadura en medio vaso con agua caliente.

2 Añadimos a la mezcla un par de cucharadas de azúcar y removemos un poco.

3 Transferimos la mezcla resultante a una botella de cristal pequeña.

4 Ponemos un globo en la boca de la botella.

5 Metemos la botella en un recipiente con agua caliente.

Observamos…. Que en un par de minutos el globo se infla.

Explicación

Las levaduras son microorganismos unicelulares que utilizan el azúcar como alimento liberando en el proceso dióxido de carbono. Con el gas liberado aumenta la presión en el interior de la botella y el globo se infla.

Al principio, cuando el oxígeno está presente en el interior de la botella, las levaduras crecen por respiración consumiendo oxígeno y produciendo dióxido de carbono. Pero cuando el oxígeno se termina las levaduras cambian a un metabolismo anaeróbico (sin oxígeno) y se produce la degradación de azúcar mediante fermentación que produce cantidades mayores de alcohol y de dióxido de carbono gaseoso.

UNA SORPRESA MAGNÉTICA

Para realizar nuestro experimento necesitamos un imán, un clavo y unas bolas de acero.

En primer lugar pegamos al imán una bola de acero. Luego cogemos el clavo y tocamos la bola con uno de los extremos del clavo. Al tirar del clavo la bola se queda pegada a la punta y sorprendentemente se separa del imán.

Explicación 

En contacto con un imán, un objeto de acero se magnetiza y se comporta como un verdadero imán. Al separar el objeto del imán pierde sus propiedades magnéticas.

En nuestro caso, la bola de acero se magnetiza por contacto con el imán y luego magnetiza el clavo de acero. En principio, podríamos pensar que el magnetismo es menor en el clavo al no estar en contacto directo con el imán. Sin embargo, el magnetismo es más intenso en la punta y al alejar el clavo la bola se separa del imán. Por último, al alejar el clavo del imán la magnetización desaparece y la bola se separa del clavo.

DERRETIR HIELO CON SAL O AZÚCAR

                                           

Para realizar nuestro experimento necesitamos unos platitos, sal, azúcar y tres cubitos de hielo.

En uno de los platitos ponemos un poco de sal y un cubito de hielo y en otro platito ponemos azúcar con otro cubito de hielo. El tercer cubito de hielo lo usaremos como referencia.

Después de unos minutos podemos ver que:

1 Los cubitos de hielo se derriten si se cubren con sal o azúcar.

2 El cubito de hielo en contacto con sal se funde más deprisa que el cubito con azúcar.

 

 

Explicación

En la superficie de los cubitos hay una capa de agua líquida en equilibrio con el hielo. Al añadir sal (o azúcar), parte de ésta se disuelve en el líquido que rodea los cubitos formando una disolución saturada que rompe el equilibrio con el hielo. Para recuperar el equilibrio la disolución tiende a diluirse y el hielo a enfriarse, lo que se logra fundiendo parte del hielo, que extrae el calor necesario para fundirse de la disolución, que se enfría por debajo de los 0 ºC. Por lo tanto, al añadir sal o azúcar sobre los cubitos de hielo se produce un descenso de la temperatura de fusión y los cubitos se funden.

Se conoce como descenso crioscópico a la disminución que experimenta la temperatura de fusión de una disolución (por ejemplo agua y sal) respecto a la temperatura de fusión del agua pura (0 ºC).

¿Pero por qué se funde más hielo con sal que con azúcar?
 La magnitud del descenso que experimenta la temperatura de fusión es directamente proporcional a la concentración de las partículas disueltas. La sal es un compuesto iónico que, al disolverse en agua, se separa en sus iones aumentando la concentración de partículas en la disolución. Por otra parte, el azúcar es un compuesto molecular que no se separa en iones al disolverse en agua. Por este motivo se produce un mayor descenso de la temperatura de fusión con la sal y los cubitos se derriten más deprisa