Algunos experimentos de Física y Química.

Experimentos de Física y Química







Experimentos


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.



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Conductividad térmica de los metales.


Para realizar nuestro experimento necesitamos una vela, unas bolitas de cera, unos tapones de corcho, una aguja metálica (de las de hacer punto) y un alambre de cobre de igual longitud y grosor.

La aguja y el alambre se sostienen horizontalmente con los tapones de corcho. Luego pegamos unas bolitas de cera sobre el alambre de cobre y sobre la aguja de hierro dejando una separación pequeña entre las bolitas.

Calentando con una vela los extremos libres de los alambres vemos que el calor transmitido por los metales va fundiendo la cera y las bolitas caen poco a poco. Pero las bolitas de cera del alambre de cobre caen antes que las bolitas de la aguja de hierro por ser la conductividad térmica del cobre mayor que la del hierro.





fisica



Espiral de papel en rotación


Para realizar nuestro experimento necesitamos un folio, una regla, un lápiz, un compás, unas tijeras, una vela y un trozo de hilo.

En primer lugar, dibujamos una espiral de papel sobre el folio. Luego recortamos la figura y la colgamos de un hilo. Por último, ponemos debajo de la espiral la llama de una vela. En unos segundos la espiral gira sobre su eje vertical.

Explicación
El aire que rodea a la llama de la vela se calienta. Dicho aire caliente, menos denso que el aire que le rodea, asciende y genera una corriente ascendente de aire caliente que hace que la espiral de papel rote alrededor de su eje vertical. El proceso se detiene cuando se apaga la vela.




química



Estalactitas y estalagmitas caseras


Para realizar nuestro experimento necesitamos dos vasos, un platito, hilo de algodón, un par de clips, agua y sal.

1 Preparamos una disolución saturada de sal en agua caliente.
2 Llenamos los dos vasos con la disolución preparada.
3 Ponemos el platito entre los dos vasos.
4 Atamos dos clips a los extremos de un trozo de hilo de algodón.
5 Metemos el hilo en los dos vasos de manera que un trozo quede colgando sobre el plato.

Vemos que el agua cae gota a gota sobre el platito y que se forman cristales de sal sobre el hilo y en el platito. El proceso es muy lento y tarda unos días.


Explicación:
La solución salada sube a lo largo del hilo por capilaridad y cae gota a gota en el platito. El agua de la disolución se evapora lentamente quedando la sal que forma cristales.
Nuestro experimento, dependiendo de las condiciones atmosféricas, puede tardar días en completarse. Si es posible, es mejor realizar el experimento en un verano muy caluroso ya que las altas temperaturas favorecen la evaporación.


Las estalactitas (en el techo) y las estalagmitas (en el suelo) se forman al depositarse los minerales que transporta el agua que se filtra en la cueva.


En unos días vemos un proceso que en la naturaleza tarda miles de años en completarse.

Aquí os dejo dos vídeos:





Experimentos de Física y Química




El Ave Fénix



Para realizar nuestro experimento necesitamos una bolsita de te y un mechero.


En primer lugar retiramos el hilo de la bolsita y sacamos el contenido de la misma. Luego estiramos la bolsita con los dedos y le damos forma de tubo.
Por último colocamos la bolsita verticalmente sobre una mesa y pegamos fuego en la parte superior.
La bolsita se quema y queda reducida a cenizas en pocos segundos. Pero entonces se eleva y alcanza una altura considerable.

Explicación
Entre las cenizas de la bolsa quemada queda atrapado aire caliente y por esto se eleva.



Experimentos



Magnetismo en 3D



Para realizar nuestro experimento necesitamos un botecito de plástico transparente, un par de imanes, agua, cinta adhesiva y limaduras de hierro.

Primero pegamos los imanes al botecito de plástico con la cinta adhesiva y luego llenamos el botecito con agua. Por último dejamos caer las limaduras de hierro.

En el primer caso colocamos los imanes con los polos diferentes enfrentados. Podemos ver que las limaduras se distribuyen formando unas líneas que salen de un extremo del imán y entran por el otro extremo.
En el segundo caso colocamos los imanes con los polos iguales enfrentados. Si nos fijamos podemos ver que las líneas se alejan de los imanes.

Explicación
Los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético. Los campos se representan mediante líneas de fuerzas. Todos los imanes tiene dos polos y las líneas de fuerza se representan saliendo del polo norte y entrando por el polo sur.

Con las limaduras de hierro podemos hacer visibles las líneas de fuerza.

Si colocamos los dos imanes con los polos diferentes enfrentados las líneas conectaran los dos imanes desde el polo norte de un imán al polo sur del otro. Pero si colocamos los dos imanes con los polos iguales enfrentados las líneas no pueden conectar los dos imanes.




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Lineas del campo magnético



Para realizar nuestro experimento necesitamos limaduras de hierro (poca cantidad), un par de imanes rectangulares, una hoja de papel, un bote de cristal, un trozo de plástico transparente y un palito de madera.

Podemos obtener las limaduras fácilmente con un trozo de hierro y una lima de metales.

Con las limaduras de hierro, el bote de cristal y el trozo de plástico construimos un “salero” para espolvorear las limaduras.

Ponemos una hoja de papel sobre los imanes y espolvoreamos las limaduras sobre la hoja de papel. Con el palito de madera golpeamos con mucho cuidado la hoja de papel para que se aprecien mejor los dibujos que forman las limaduras.

En el primer caso colocamos pegados los dos imanes. Podemos ver que las limaduras se distribuyen formando unas líneas que salen de un extremo del imán y entran por el otro extremo.
En el segundo caso colocamos los imanes separados con los polos diferentes enfrentados. Si nos fijamos en la zona entre los dos imanes podemos ver que las limaduras forman unas líneas que conectan los dos imanes.
En el último caso colocamos los imanes separados con los polos iguales enfrentados. Si nos fijamos en la zona entre los dos imanes podemos ver que las líneas se alejan de los imanes.

Explicación
Se dice que los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético.
Los campos se representan mediante líneas de fuerzas. Todos los imanes tiene dos polos y las líneas de fuerza se representan saliendo del polo norte y entrando por el polo sur.
Espolvoreando limaduras de hierro sobre el imán podemos hacer visibles las líneas de fuerza.

Si colocamos los dos imanes separados con los polos diferentes enfrentados las líneas conectaran los dos imanes desde el polo norte de un imán al polo sur del otro. Pero si colocamos los dos imanes con los polos iguales enfrentados las líneas no pueden conectar los dos imanes.





fisica



Resonancia con dos copas


Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de copas de cristal con agua, un par de cañitas de refresco y unos trozos de espaguetis.

En primer lugar colocamos las dos copas con muy juntas sin tocarse. Las dos copas contienen la misma cantidad de agua.
Luego ponemos encima de una de las copas unos trozos de espaguetis o un trozo de cañita de refresco. Por último, nos mojamos uno de los dedos con agua y frotamos el borde de la otra copa. En unos segundos las dos copas vibran.


Explicación
Al frotar repetidamente el borde de una copa de cristal, ésta vibra emitiendo un sonido que depende de la cantidad de agua que contenga la copa. La segunda copa vibra por resonancia.

Se puede apreciar mejor la vibración de la segunda copa si colocamos encima algún objeto muy ligero que vibre con la copa. Por ejemplo unos trozos de espaguetis o un trozo de una cañita de refresco.




química



Resonancia con dos copas y arena.


Para realizar nuestro experimento necesitamos dos copas de cristal, agua, una hoja de papel y arena de playa limpia y seca.

En primer lugar colocamos las dos copas muy juntas (sin llegar a tocarse), añadimos agua en una de las copas y colocamos un trozo de papel encima de la otra copa. Luego dejamos caer un poco de arena en la hoja de papel. Por último, nos mojamos uno de los dedos con agua y frotamos el borde de la copa que tiene agua. En unos segundos la copa vibra emitiendo un sonido y los granos de arena de la otra copa vibran formando curiosas figuras

Explicación
Al frotar repetidamente el borde de una copa de cristal, ésta vibra emitiendo un sonido que depende de la cantidad de agua que contenga la copa. La segunda copa vibra por resonancia.

Al vibrar la hoja de papel colocada sobre la segunda copa se forma una onda estacionaria.
Las ondas estacionarias se caracterizan por la existencia de zonas donde la vibración es alta (los vientres) y zonas donde la vibración es baja o nula (los nodos).
Los granos de arena se acumulan en las regiones nodales formando diversas figuras (los modos de vibración de las ondas estacionarias)



Experimentos de Física y Química



El péndulo dibujante.



Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cuerda, una botella de plástico y pintura.

1 Recortamos la base de la botella de plástico y luego practicamos un par de orificios cerca de la propia base para colgar la botella boca abajo.

2 Realizamos un par de agujeros pequeños en el tapón de la botella de plástico.

3 Con la botella y la cuerda construimos nuestro péndulo dibujante. Puedes ver los detalles del péndulo en el experimento dibujar con arena.

4 Llenamos la botella con pintura, colocamos un trozo de papel blanco debajo del péndulo y ya estamos listos para comenzar a dibujar.

5 Apartamos el péndulo de la vertical y soltamos la botella con un pequeño impulso lateral.


Dependiendo de la longitud de la cuerda y de la disposición de los dos nudos obtenemos diferentes curvas (las llamadas figuras de Lissajous)



Experimentos



Una máquina de ondas estacionarias.


Para construir nuestra "máquina" de ondas estacionarias necesitamos un par de gomas elásticas, un clip y un trozo de hilo.



Atamos a una silla las dos gomas elásticas el clip y el hilo tal como aparece en las imágenes. El otro extrtemo del hilo lo podemos atar a otra silla.

Al someter al clip a una pequeña vibración vertical se produce una perturbación que viaja por el hilo , se refleja en el otro extremo y vuelve por el hilo. A la interferencia de las dos ondas que se propagan en la misma dirección y sentido contrario se le llama onda estacionaria.

En una ondas estacionaria cada punto del hilo tiene su propia amplitud de vibración

Dependiendo de la tensión del hilo obtenemos los distintos modos de vibración de la onda estacionaria. Se forman regiones donde la amplitud de la onda es claramente mayor – vientres-, y zonas donde la amplitud es mínima –nodos-.



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Oscilaciones con una vela



Para realizar nuestro experimento necesitamos una vela y una varilla metálica.

En primer lugar retiramos un poco de cera de la base de la vela para poder encenderla por los dos extremos. Luego determinamos el centro de gravedad de la vela (el centro geométrico) con ayuda de un metro y clavamos la varilla metálica en ese punto. Calentando la varilla resultará más fácil introducirla en la vela.


Si apoyamos los extremos de la varilla en dos sillas podemos ver que la vela queda en equilibrio en posición horizontal.


Si prendemos ahora uno de los extremos de la vela la cera se derretirá y perderá un poco de masa, lo que supondrá que la vela pierda el equilibrio y se incline hacia el otro extremo. Si encendemos el otro extremo se derretirá la cera en los dos lados por lo que el equilibrio se alterará a medida que se derrite la cera, ocasionando unas oscilaciones muy grandes en torno a la posición de equilibrio horizontal.




fisica


Limpiar la plata.


Para realizar nuestro experimento necesitamos una cadena de plata oscurecida, una bandeja de aluminio, bicarbonato, sal y agua.

En primer lugar calentamos un poco de agua y luego añadimos un par de cucharadas de sal y otro para de cucharadas de bicarbonato. Agitamos la mezcla con una cuchara para disolver la sal y el bicarbonato.

Luego ponemos la cadena de plata en la bandeja de aluminio y añadimos la mezcla caliente. En unos minutos podemos apreciar que la cadena recupera su brillo natural. Si es necesario puedes repetir el experimento para lograr un resultado mejor.

Explicación:
Los objetos de plata se oscurecen por culpa del sulfuro de plata que se forma en la superficie al reaccionar el sulfuro de hidrógeno presente en el aire con la plata.
Para eliminar el sulfuro de la plata necesitamos una reacción química que invierta el proceso, es decir, que transforma el sulfuro de plata en plata. Esto se puede lograr con el aluminio y la mezcla caliente de agua, sal y bicarbonato.


El aluminio de la bandeja reacciona con el sulfuro de plata de la cadena liberando plata y produciendo sulfuro de aluminio que queda en la bandeja.

Sulfuro de plata + aluminio = plata + sulfuro de aluminio

La mezcla caliente permite y acelera la reacción.

La cadena recupera su brillo al librarse del sulfuro de plata y la bandeja de aluminio se oscurece por culpa del sulfuro de aluminio que se deposita en su superficie. Si nos aproximamos a la bandeja podemos sentir el olor desagradable del ácido sulfhídrico que se forma en pequeñas cantidades.

La reacción química producida es un ejemplo de reacción de oxidación-reducción (reacción redox), donde se produce una transferencia de electrones entre la plata y el aluminio.



química



Porcentaje de oxigeno en el aire.



Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso, un plato, lana de acero y agua.

En primer lugar metemos un trozo de lana de acero en el vaso. Luego llenamos con agua el plato y colocamos el vaso con la lana de acero boca abajo sobre el plato con agua.

Si esperamos unas horas vemos que la lana de acero cambia de color y el nivel de agua en el interior del vaso sube unos centímetros.

Explicación
La lana de acero en contacto con el agua y con el oxígeno del aire se oxida. Esta reacción química consume el oxígeno del aire atrapado en el interior del vaso, por tanto, disminuye la presión interna. La presión externa superior hace que entre agua en el vaso.

Si medimos con una regla podemos ver que al subir el nivel del agua el volumen de aire atrapado en el interior del vaso disminuyó, aproximadamente, en un 20 %. Este es el porcentaje de oxígeno en el aire.





Experimentos de Física y Química


Un aspersor sorprendente



Para realizar nuestro experimento necesitamos un palito de madera, una cañita de refresco, unas tijeras, cinta adhesiva, un recipiente con agua y una taladradora.

Para construir el aspersor casero:

1 Clavamos el palito en el centro de la cañita
2 Practicamos un par de cortes con las tijeras a cada lado de la cañita (aproximadamente en el centro de cada mitad) y doblamos hasta completar un triángulo.
3 Con la cinta adhesiva fijamos los extremos de la cañita al palito de madera
4 Por último, necesitamos una taladradora para que el palito gire a gran velocidad.




Si metemos el aspersor en un recipiente con agua y encendemos la taladradora vemos que, cuando la velocidad de giro es alta, el agua sale por la parte superior.

Explicación
El agua que entra en la cañita por la parte inferior gira al encender la taladradora.
Al agua atrapada en la cañita en rotación es impulsada hacia el exterior por la fuerza centrífuga, sube por el interior de la cañita y escapa por la parte superior.

Advertencia: se requiere la supervisión de un adulto para manejar la taladradora y cuidado con el agua y la electricidad. Con la taladradora a toda potencia el agua puede salir despedida a una distancia considerable.




Experimentos



Superficie de los líquidos en rotación.


Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de plástico de 2 litros, agua con colorante, aceite, alcohol y una cuerda.

En primer lugar hacemos un pequeño orificio en el tapón de la botella de plástico para pasar la cuerda. Luego atamos el otro extremo de la cuerda de manera que la botella quede suspendida en el aire. Yo usé una escalera metálica para sujetar la cuerda.

Llenamos la botella de plástico con agua, retorcemos la cuerda con las manos y luego soltamos. La botella gira cada vez más deprisa y la superficie del líquido se curva más y más.

Repetimos el experimento llenando la botella con agua y aceite y luego con agua, aceite y alcohol. Cuidado al añadir el alcohol que no se mezcle con el agua.
En los dos casos la superficie del líquido se curva al girar la botella.

Explicación
Al soltar la cuerda la botella gira en torno a un eje de rotación que coincide con la dirección que marca la cuerda. Al girar el agua, las gotas que están cerca del eje recorren alrededor del eje un círculo pequeño (tienen poca velocidad) y las gotas que están más alejadas del eje de rotación recorren en el mismo tiempo una distancia mayor (tienen una velocidad mayor)

Esa diferencia de velocidad de rotación en función de la distancia al eje de giro es lo que produce la curvatura de la superficie del líquido. Al aumentar la velocidad de rotación de la botella el agua que está lejos del eje de rotación experimenta una fuerza muy grande hacia afuera (la fuerza centrífuga) y se pega a la pared, adoptando la superficie del líquido la forma de un paraboloide.




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Pompas de jabón flotando en CO2



Para realizar nuestro experimento necesitamos una mezcla jabonosa para hacer pompas de jabón, vinagre, bicarbonato y un frasco de cristal grande.

En primer lugar ponemos un poco de vinagre en el frasco de cristal y luego añadimos bicarbonato. Se produce una reacción química con desprendimiento de gases.

Luego dejamos caer unas pompas de jabón en el interior del recipiente y vemos que algunas pompas flotan sin caer.

Explicación
La reacción química entre el vinagre y el bicarbonato produce dióxido de carbono. Dicho gas es más denso que el aire y queda atrapado en el interior del frasco de cristal.

Las pompas de jabón tienen aire en su interior y flotan sobre el dióxido de carbono, más denso, que se acumula en el fondo del frasco
.




fisica



Lluvia ácida



Para realizar nuestro experimento necesitamos una figura de escayola, vinagre, un par de vasos y un hilo de algodón.

Llenamos los dos vasos con vinagre y colocamos la figura de escayola entre los dos vasos. Luego metemos dos o tres hilos en los vasos de manera que los hilos queden colgando entre los vasos justo encima de la figura de escayola. Vemos que el vinagre cae gota a gota sobre la figura de escayola. En un par de días se puede apreciar el daño sobre la superficie de la figura de escayola.

Explicación
En circunstancias normales la lluvia es ligeramente ácida, con un pH próximo a 6. Algunos contaminantes de la atmósfera en presencia de agua forman ácido sulfúrico y ácido nítrico que precipitan a la tierra formando la lluvia ácida.

Por su carácter corrosivo la lluvia ácida produce importantes daños en los ecosistemas, ataca los monumentos construidos con piedra, corroe las infraestructuras metálicas, etc . . .

En nuestro experimento simularemos la lluvia ácida dejando caer el vinagre gota a gota sobre la figura de escayola. En un par de días se aprecia perfectamente el daño producido en la superficie de la figura sometida a la acción del ácido acético que contiene el vinagre.




Tres velas y un misterio


Para realizar nuestro experimento necesitamos un frasco de cristal grande con tapadera, tres velas pequeñas de alturas diferentes y un mechero.

Al quemar una vela en un recipiente cerrado la combustión consume el oxígeno del recipiente y la vela termina apagándose.

¿Qué sucede si repetimos el experimento con tres velas de diferentes alturas? ¿En qué orden se apagarán las velas?

Si realizamos el experimento podemos ver que primero se apaga la vela de mayor altura, luego la vela intermedia y, finalmente, la vela pequeña.

Explicación
La combustión de las velas consume oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. El dióxido de carbono es más denso que el aire pero las corrientes de convección se encargan de acumular el dióxido de carbono en la parte superior del recipiente, desplazando el oxígeno a la parte inferior. Por este motivo primero se apaga la vela de mayor altura, luego la intermedia y, finalmente, se apagará la vela de menor tamaño.




química


Pompas de jabón electrizadas.


Para realizar nuestro experimento necesitamos una hoja de acetato, líquido para hacer pompas de jabón, una cañita de refrescos y un globo.

Primera parte:
1 Llenamos el globo de aire y luego lo frotamos sobre un trozo de lana (o sobre el pelo) para electrizarlo por frotamiento.
2 Mojamos la hoja de acetato con el líquido jabonoso. Luego mojamos la cañita en el líquido jabonoso y soplamos sobre la hoja de acetato. Se forma una burbuja de jabón sobre la hoja.
3 Acercamos el globo cargado de electricidad a la pompa de jabón que está sobre la hoja de acetato y vemos que la pompa se deforma. Con cuidado podemos desplazar la pompa sobre la hoja de acetato.

Segunda parte:
1 Soplamos con la cañita sobre la hoja de acetato para formar una pompa de jabón. Luego soplamos otra burbuja dentro de la primera.
2 Acercando el globo electrizado vemos que la pompa exterior se deforma y es atraída por el globo. Pero si nos fijamos en la pompa interior, vemos que no se mueve ni se deforma. La pompa exterior impide que la pompa interior experimente acción eléctrica alguna (efecto jaula de Faraday).





Experimentos de Física y Química


Vasitos voladores.



Para realizar nuestro experimento necesitamos un televisor, papel de aluminio, unos cables, un recipiente metálico (por ejemplo con forma de cuenco) y unos moldes de papel de los empleados para las magdalenas.

Realización:
Primero colocamos un trozo grande de papel de aluminio sobre la pantalla del televisor.
Luego dejamos el cuenco metálico boca a bajo sobre el televisor y unimos con un cable el papel de aluminio y el cuenco. Por último, ponemos sobre el cuenco unos moldes de papel encajados unos sobre otros.

Al encender el televisor se observa que los moldes salen volando.

Explicación:
Con el papel de aluminio recogemos la electricidad estática que genera el televisor.
La acumulación de cargas del mismo signo sobre los moldes de papel genera unas fuerzas repulsivas y los moldes, muy ligeros, salen volando.



Precaución:
Al realizar el experimento existe el riesgo de recibir pequeñas descargas que pueden llegar a ser desagradables para algunas personas (doy fe de ello). Se recomienda no dejar el televisor encendido más de un par de minutos.



Experimentos


Y para los que habéis aguantado hasta el final, unas bolitas que desaparecen.




Vacio parcial creado por una vela.


Aquí se muestra, como una vela crea un vacio parcial dentro del vaso, con lo que la presión en él es menor y la presión atmosférica introduce el líquido dentro.






Espero que a alguién le gustase, saludos.