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Experimentos Caseros [Parte 1]

Experimentos Caseros [Parte 1]


Motor Electrostático Casero


casa


Hoy veremos uno de esos experimentos caseros que andan escondidos, no se conocen demasiado como otros, pero tienen igualmente la magia de la ciencia a “flor de piel”. Se trata de un curioso y sencillo motor electrostático (que funciona gracias a electricidad estática). Veamos que necesitamos para fabricarlo.

Materiales:
* Top de Yogur (ver siguiente párrafo)
* Alfiler
* Clavo
* Martillo
* Trozo de madera pequeño
* Papel aluminio
* Pegamento
* Tijeras
* 2 Clips o sujetadores
* Cinta adhesiva
* 1 Globo

Los Tops de yogures son esos pequeños recipientes de plástico que traen dentro cereales, para luego mezclar justamente con el Yogur. Obviamente que si tienes un recipiente similar, puedes utilizarlo sin problemas.

Procedimiento:
Con la ayuda del martillo, “clava el clavo” en el trozo de madera. Ese será justamente el apoyo sobre el cual girará nuestro motor electrostático. Corta una larga tira de papel aluminio, de aproximadamente 1 cm de ancho. De allí deber ir cortando trozos mas pequeños, de una longitud de 3 a 4 cm, y los pegas en la parte lateral del Top.

Con mucho cuidado, clava el alfiler en el centro del Top, por la parte superior. A los clips o sujetadores deber “abrirlos”, es decir, quitarle la forma que traen. Puedes ayudarte con una pequeña pinza si lo deseas. Presta atención al video, pues deben quedar con esas formas (aproximadamente) para que tu motor electrostático funcione. Por último, debes colocar el Top de modo que la punta del alfiler quede sobre la cabeza del clavo, y pegas los sujetadores o clips sobre la madera. Asegúrate que las puntas cercanas a las tiras de aluminio, estén lo mas próximas a éstas.

Uno de los sujetadores debe estar conectado a tierra, aunque conectarlo a un trozo grande de papel aluminio (como se muestra en el video) también servirá. Al otro sujetador debes acercarle un objeto cargado con electricidad estática. En el video utilizan un caño plástico frotado con un paño, pero nosotros elegimos un globo porque es mas sencillo de conseguir y más económico. Para cargarlo, solamente frótalo contra tu cabello o contra una prenda de lana.

Al acercar el globo al sujetador, verás como tu motor comienza a girar gracias a la electricidad estática. El siguiente video muestra paso a paso cómo fabricarlo y como se verá en funcionamiento.



link: http://www.youtube.com/watch?v=IWD1enJwcfQ&feature=youtu.be

¿Cómo funciona?
Seguramente recordarán las fantásticas Campanas de Franklin. Pues bien, este motor electrostático posee el mismo principio de funcionamiento.

Lo que sucede aquí es que la lámina de la izquierda se carga con electricidad estática, gracias al “Efecto Puntas”, también descubierto por Benjamin Franklin (como las campanas). Gracias a este efecto, los electrones del globo escapan hacia el sujetador, y de este último hacia las lámina de papel aluminio. Pero ahora la lámina de la izquierda esta cargada y se repele con el sujetador (que tiene la misma carga), mientas que es atraído por el otro sujetador que no posee carga alguna. Esa fuerza termina generando lo que en mecánica clásica se conoce como “momento”, y es lo que hace girar al motor electrostático.

Este “famoso” efecto puntas, es el que explica porque los pararrayos se componen principalmente de una o varias puntas muy agudas, justamente para que la electricidad estática (rayos) se descargue sobre ellos, y no sobre las construcciones y árboles de gran altura.


Experimentos


Experimentos sobre Cohesión Molecular y Tensión Superficial


en


Se trata de una experiencia en la cual podemos entender mejor los fenómenos de cohesión molecular y tensión superficial. Utilizaremos elementos hogareños, de modo que no tendrás problemas para conseguirlos. Veamos qué necesitamos.

Materiales:
* 1 Vaso
* 1 Carta o naipe
* Monedas pequeñas

Procedimiento:
Primero vamos a demostrar que sin el agua, la carta se caerá. Para ello, coloca justamente la carta haciendo equilibrio sobre el borde del vaso vacío. Apoya ahora una moneda sobre el extremo mas alejado del vaso, y verás como el naipe se inclina y se cae.

Ahora llena el vaso con agua, hasta que rebalse. Nuevamente pon la carta como antes, y haces lo mismo con la moneda. Como notarás, el naipe no sólo que no se cae, sino que además soportará el peso de mas monedas.

Si prestas atención, verás que el agua “se estira”, como si estuviese haciendo fuerza para tener la carta. A continuación, un video en donde se nuestra el procedimiento:



link: http://www.youtube.com/watch?v=RGIlgrkunTc&feature=youtu.be

Cómo funciona?
Como mencionamos al comienzo de este experimento, se trata de los fenómenos de cohesión molecular y tensión superficial (los que a su vez se relacionan). Contaremos de que se trata cada uno, para luego sí explicar que sucede en el experimento.

Primero conozcamos un poco sobre la cohesión molecular. Se trata de una fuerza de atracción entre las moléculas. Como sabemos, la materia esta compuesta por átomos, los cuales a su vez pueden formar moléculas. En el caso del agua, las moléculas de la misma se atraen fuertemente gracias a la cohesión, dando como resultado las conocidas “gotas de agua”. Si no fuera por estas fuerzas, cada molécula se dispersaría de las demás, como si fueran polvo.

La tensión superficial, es un fenómeno que ya explicamos en muchos experimentos caseros, como por ejemplo: Experimento de la aguja que flota. Allí contamos que se trata de una fina capa que se genera sobre líquidos como el agua, la cual actúa como una resistente membrana. Si tienes dudas visita el enlace anterior, y lee la sección “¿Cómo funciona?” de dicho experimento.

Pero ¿qué relación hay entre la cohesión molecular y la tensión superficial?. Simple, que la tensión superficial del agua, es una consecuencia de la cohesión de sus moléculas. Es decir, la fuerza de atracción entre las moléculas de agua, termina por formar una “membrana” en la superficie del líquido, ya que las moléculas que se encuentran allí son atraídas sólo hacia adentro. La siguiente imagen da una mejor idea de lo que sucede:


hecho

caseros


Experimento sobre Efecto Joule | Hacer fuego sin chispero


funcion


Materiales:
* Papel
* Virulana o lana de hierro fina
* Batería de 9 Voltios

Procedimiento:
Como prometimos, este experimento de electricidad es muy sencillo. Primero coloca el papel sobre una superficie que no se queme. A continuación, pon la virulana sobre él, y envuélvelo como se muestra en el video. Para terminar, toca la virulana con los terminales de la batería y sopla un poco para “avivar” el fuego. Como veras, el papel se encenderá muy fácilmente.

El siguiente video muestra los resultados del efecto Joule:



link: http://www.youtube.com/watch?v=yQXbZHjHlLI&feature=youtu.be

¿Cómo funciona?
Este efecto fue descubierto por el físico James Prescott Joule, y en honor a él es que lleva ese nombre (efecto Joule). James descubrió que cuando una corriente eléctrica circula por un conductor, se genera calor en éste y lo explicó de la siguiente manera. Una corriente eléctrica es justamente un movimiento de electrones. Éstos tienen masa, y por tener una velocidad, adquieren cierta energía cinética. Pero los conductores no son perfectos, y el movimiento de esos electrones es además desordenado. Como resultado, se producen muchos choques, en donde parte de la energía cinética se transforma en energía calórica, la que termina elevando la temperatura del conductor.

La velocidad a la cual se genera ese calor, es la potencia, la cual se expresa como:


Experimentos Caseros [Parte 1]


En donde P representa la potencia, I la intensidad o corriente eléctrica y R la resistencia eléctrica. Como se observa, la intensidad esta elevada al cuadrado, lo que significa que el calor que se genera depende mucho más de la corriente eléctrica que esta circulando, que de la resistencia del conductor.

casa


Experimentos de Magnetismo


Experimentos


Materiales:
* Imán permanente
* Limaduras de hierro
* Bolsa de plástico pequeña
* Clip o sujetador

Procedimiento:
Voy a explicar en detalle como hacer el experimento. Te recomiendo que leas bien primero y luego veas el video, ya que en el mismo se muestran otras cosas que no nos interesan y tal vez te confundan.

Primero vamos a colocar limaduras dentro de la bolsa de plástico, le quitamos un poco el aire y la cerramos (puedes pegarla con cinta adhesiva si quieres).

Acerca la bolsa al clip o sujetador y notarás que ésta no lo atrae.

Ahora colocas la bolsa con las limaduras sobre uno de los polos del imán. Si no sabes donde están los polos del mismo, puedes utilizar otro imán, y acercarlos entre ellos para ver donde se atraen y donde se repelen. Golpea un poco la bolsa para que las limaduras se alineen. Acerca nuevamente la bolsa al clip, y verás como ahora sí lo atrae.

Para terminar, pégale un poco a la bolsa para que las limaduras de hierro se mezclen todas. Si vuelves a acercar la bolsa al sujetador, parecerá que el magnetismo ha desaparecido.

En el siguiente video puede verse cómo hacer este sencillo experimento casero:



link: http://www.youtube.com/watch?v=Ch3rTLDvHTQ&feature=youtu.be


¿Cómo funciona?
Inicialmente las limaduras de hierro no tienen un campo magnético propio. Cuando las colocamos sobre el imán, las mismas se magnetizan y se alinean un poco con las líneas de campo magnético. Al quitarlo de allí, queda un magnetismo remanente, el cual es más que suficiente para atraer otros objetos ferromagnéticos.

Pero cuando golpeamos y agitamos las limaduras, estamos desordenando todos esos pequeños imanes, y como el campo magnético de cada una es muy pequeño, sin un órden “no se suman” sus campos, mas bien que se “anulan”.

Algo similar sucede en objetos ferromagnéticos de mayor tamaño. Por ejemplo, si tenemos un clavo de hierro o acero, inicialmente éste no tendrá un campo magnético propio. Si ahora lo acercamos a un imán, le quedará un pequeño campo ya que los “pequeños imanes” que hay en su interior se alinean todos en una misma dirección. Para quitarle el magnetismo al clavo, tenemos que volver a desorientar lo pequeños imanes de su interior, y para eso podemos golpearlo fuertemente con una martillo. Otra opción, es calentarlo por encima de una tempera que se conoce como punto de Curie, en donde la agitación de la materia es tan alta que termina por hacer el mismo trabajo y desmagnetiza el material.


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1 comentario - Experimentos Caseros [Parte 1]

martchola
gracias!! muy interesante el post!