Experimento: péndulo simpático

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos pesos, cuerda y algo para sostenerla.
HACER ESTO: Atar los pesos C y D a la cuerda como se muestra. La cuerda A-B puede aguantarse en el marco de una puerta. Hacer oscilar un péndulo. El segundo empezará a oscilar, y pronto, la mayoría de la energía le será transferida. El primero casi se detendrá. Entonces, el efecto se invertirá; el segundo péndulo perderá energía gradualmente, mientras el primero ascua más y más deprisa.
POR QUÉ: La energía no puede crearse ni destruirse. Cuando el segundo péndulo empieza a oscilar, toma energía del primero, hasta que éste la pierde prácticamente toda. La transferencia de energía empieza a producirse en sentido contrario.

Experimento: péndulo loco

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una vara de metro con un agujero en un extremo, un clavo.
HACER ESTO: Aguantar la vara en el clavo, y sin mover la mano, aplicar a la vara una oscilación como de un péndulo. La vara tendrá un tiempo de oscilación o “período” normal y el centro de giro es A. Ahora mover la mano de un lado a otro, más lentamente que el periodo normal de la vara, y se verá que el centro de rotación está por encima de ésta, en C. El extremo superior de la vara se desplaza una distancia B. Si la mano se mueve de un lado a otro más deprisa que el periodo natural del péndulo de la vara, el centro de giro se trasladará por debajo del extremo de la vara y la oscilación será como se muestra en D y E.
POR QUÉ: La ley del péndulo dice que un péndulo libre, no forzado, tiene un periodo proporcional a la raíz cuadrada de su longitud, Cuando obligamos al péndulo a moverse a una velocidad distinta de ésta, se comporta como si variase su longitud de forma que se siga cumpliendo esta ley.

Experimento: estructura de viga

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos varas de metro, cordel, pesos, sillas y grapas, tacos o pegamento
HACER ESTO: Colocar una vara sobre otra y apoyarlas entre las dos sillas. Poner pesos en el centro y medir la curvatura. Después grapar, pegar o clavar las dos varas para que no puedan deslizarse entre sí. Observar que no se curvan tanto al aplicar el peso.
POR QUÉ: En este tipo de curvatura, la superficie superior de cada vara se comprime o encoje, mientras que la inferior se estira o alarga. Con las varas meramente colocadas una sobre otra, estos cambios de longitud pueden darse fácilmente deslizándose una superficie sobre otra. Si las varas se mantienen juntas firmemente, las superficies no pueden deslizarse entre sí. Es casi como si tuviéramos una vara el doble de gruesa. Una vara así se doblaría solamente un octavo como mucho, por lo demás sería igual.

Experimento: encontrar el centro de gravedad

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Cartulina, tijeras, cordel, lápiz, una percha.
HACER ESTO: Recortar un trozo de cartulina con forma irregular. Colocar la percha sobre un estante, desdoblando el gancho. Hacer tres o cuatro agujeros en la cartulina en distintos lados. Colgar de la percha la cartulina y delante el cordel con el peso, que lo mantendrá recto. Hacer una cruz en la parte de abajo de la cartulina, detrás de la cuerda. Colgar la cartulina por los otros agujeros y hacer lo mismo cada vez. Dibujar líneas que conecten los agujeros con sus correspondientes cruces, y se verá que todas se cortan en un punto. Este es el centro de gravedad de la cartulina, sobre el cual quedará en equilibrio al colgarla.

Experimento: rozamiento estático y rozamiento en movimiento

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Cintas de goma y un peso, como un libro
HACER ESTO: Atar las gomas y ajustarlas al libro. Dejar éste sobre una mesa o un suelo de madera y tirar de las cintas, incrementando gradualmente la fuerza. Observar que las gomas se estiran más (tiramos más fuerte) para empezar a mover el libro que para seguir moviéndolo.
POR QUÉ: El rozamiento estático es mayor que el rozamiento en movimiento para la mayoría de las superficies sólidas. Por tanto, hace falta más fuerza para iniciar el movimiento que para mantenerlo. Esto no se aplica al rozamiento en líquidos, que no tienden a pegarse a una superficie. Por ejemplo, un toque de un dedo puede bastar para mover un barco en el agua.

Experimento: inercia

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos botellas, una tarjeta, un trozo de papel de escribir, una moneda.
HACER ESTO: Colocar la tarjeta y la moneda sobre la botella. Dando con el dedo un leve y rápido impulso a la tarjeta, se moverá bajo la moneda, que seguirá encima de la botella. Poner una botella sobre otra, con el papel en medio. Practicando un poco, podrá quitarse el papel de un tirón sin que se caigan las botellas. Tirar del papel con las dos manos como se muestra, o tirar con una, dando un golpe seco en el centro del papel con el canto de la otra mano.
POR QUÉ: En este caso, la inercia es la tendencia de la moneda o de la botella a permanecer en el mismo lugar, a menos que se ejerza una fuerza, Al mover la tarjeta o el papel, se aplica una fuerza sobre la botella y la moneda, pero no es lo bastante grande como para moverlas si se hace rápidamente,
NOTA: Los cuellos de las botellas, el papel y la tarjeta deben estar secos.

Experimento: latas rodantes

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos latas, cuatro tapas de plástico para ellas, ocho clavos largos.
HACER ESTO: Recortar el fondo de las latas y cubrir ambos lados con las tapas de plástico. Atravesar las tapas de cada lata con cuatro clavos. En una, colocarlos en el centro, en la otra, cerca de borde. Soltar las latas a la misma altura en un plano inclinado. La lata con los clavos en el centro tomará velocidad antes, adelantando a la otra. Cuando las latas lleguen al suelo horizontal, la más lenta alcanzará a la más rápida y rodará más lejos.
POR QUÉ: La resistencia a producir cambios en el movimiento se conoce como inercia rotacional. En este experimento es mayor en la lata con los clavos cerca del borde que en la que los tiene en el centro; por eso empieza más despacio y le cuesta más detenerse.

Experimento: rozamiento de una cuerda

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una cuerda y un árbol.
HACER ESTO: Dar una vuelta con la cuerda alrededor del árbol, aguantar por un extremo mientras otras tres personas tiran del otro lado intentando arrebatarla. Es imposible.
POR QUÉ: El rozamiento de la cuerda al deslizarse por el árbol es muy grande. Para hacerse una idea, es como si por un extremo se tirase con una fuerza de 1 kilo; tirando por el otro con una fuerza de 9 kilos no se lograría mover la cuerda.
NOTA: Este problema no puede resolverse en términos generales, porque los rozamientos de las superficies varían mucho. Sería posible que un kilo de fuerza igualase el efecto de 81 kilos del otro lado.

Experimento: fuerzas centrípeta y centrífuga

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una pequeña pecera, una canica o una bolita.
HACER ESTO: Colocar la bola en la pecera, aguantar por arriba y moverla en círculo, girando sobre los pies como un bailarín. La bola subirá por la pared de la pecera que queda en el exterior del círculo.
POR QUÉ: La bola quiere moverse en línea recta, y lo haría si la pared de la pecera no empujase continuamente hacia el centro del círculo (fuerza centrípeta). Por supuesto, la bola empuja contra la pared (fuerza centrífuga) y por eso sube hasta la parte más ancha, la más alejada del centro.

Experimento: el lazo

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una cuerda y habilidad para hacerla girar.
HACER ESTO: Dar vueltas a la cuerda como los cowboys y el lazo podrá mantenerse paralelo al suelo.
POR QUÉ:’ Al dar vueltas a la cuerda, cada pequeña sección se comporta como una masa independiente y tiende a salir en una tangente para alejarse lo más posible del centro de rotación. Este es un ejemplo de la fuerza centrípeta, que es la fuerza que actúa hacia el centro de rotación y mantiene al cuerpo moviéndose en un recorrido circular. La masa tiende a salirse tangencialmente. La fuerza centrípeta lo impide. Al girar la cuerda deprisa, esta fuerza es bastante grande como para superar la gravedad, que la haría caer.

Experimento: reptación

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Alambre de soldadura, alambre de cobre o aluminio, pesos, una regla,
HACER ESTO: Colgar los dos alambres (unos 20 cm.) y suspender de ellos pesos iguales. Medir la distancia de cada peso al suelo y volver a hacerlo a las 24 horas. La soldadura se habrá hecho más larga; el otro es probable que también, pero mucho menos.
POR QUÉ: Estirar algo y soltarlo. Volverá a su forma original. Esto es la elasticidad. Estirar algo más y más, cada vez un poco más, y llegará un punto en que ya no volverá a su longitud o forma original. Se habrá excedido el límite de elasticidad. Estirar el alambre por debajo de su límite, pero dejarlo así mucho tiempo. Tampoco volverá a su forma original. A esto se le llama “reptación”, y requiere tiempo, igual que el estiramiento. Ocurre por debajo del límite de elasticidad, pero es más rápida cuanto más cerca de éste se está.

Experimento: tensiones internas

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Aislador de vidrio de poste telefónico, un horno de 400 grados, tenazas largas, agua fría.
HACER ESTO: Calentar el aislador en el horno durante una hora. Sacar con las tenazas y sumergir en agua fría.
QUÉ OCURRE: La contracción de la superficie externa del vidrio provoca tales tensiones internas que el aislador se convierte en una masa de diminutas resquebrajaduras, con un aspecto “cristalino”.
NOTA: He hecho pruebas con varias docenas de aisladores. En ningún caso han saltado cristales ni se ha producido ningún tipo de daño. Pero es preferible llevar guantes o al menos volver la cara al introducir los aisladores en el agua.

Experimento: cascar nueces

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Nueces.
HACER ESTO: Coger una nuez e intentar cascarla por simple presión. Es difícil o imposible. Apretar dos en una mano, y una de ella se romperá fácilmente.
POR QUÉ: Cuando se presiona una, toda la fuerza ejercida se distribuye en una gran superficie de la cáscara, ya que la mano adopta esa forma. Al apretar dos, se ejerce una fuerte fuerza en pequeñas zonas de las cáscaras donde se tocan. La presión es la fuerza total dividida por el área afectada. Cuando se usan dos nueces, el área de contacto es pequeña, y la fuerza divida por un área pequeña, es mayor que si se divide por el área grande de la mano. Esto se muestra en los esquemas A y B.

Experimento: transmisión de ondas

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Canicas, una regla con ranura.
HACER ESTO: Colocar cinco o seis canicas en la ranura, tocándose entre sí. Hacer rodar otra contra la fila. La vibración se transmitirá a través de la fila y la canica del otro extremo saldrá rodando. Lanzar dos y rodarán otras dos.
POR QUÉ: Las ondas, en sólidos, líquidos y gases, consisten en una cantidad de materia que se mueve a determinada velocidad. Se mueven a través de la materia transmitiendo la misma velocidad a la misma cantidad de materia nueva. El momento, que es la masa por la velocidad, se transmite. Una unidad de momento que entra, produce la salida de una unidad, dos unidades hacen salir otras dos; y así sucesivamente. Las canicas deben tocarse. Esto es un ejemplo de la conservación del momento.

Experimento: aumentar la dureza del cobre

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Alambre de cobre, un clavo en la pared, mechero de gas o alcohol.
HACER ESTO: Doblar el alambre (del Nº 12 o más) y observar que se logra fácilmente. Ahora mover arriba y abajo el alambre por encima del clavo como si fuese una cuerda y el clavo una polea. Será más difícil doblarlo,
POR QUÉ: Los defectos o irregularidades de la disposición ordenada de los cristales de cobre hacen que el alambre se comporte como la arena bajo un patín de trineo, impidiendo que los planos del cristales de deslicen entre sí. Cuando los defectos están en medio de un cristal, se deslizan con los planos y oponen muy poca resistencia. Pero cuando están en los lados, bloquean o atascan los planos de cristales que se deslizan a cada lado. Calentar al rojo el alambre e inmediatamente enfriar en agua. Se volverá otra vez suave y dúctil, porque los defectos se habrán extendido por los cristales.

Experimento: endurecer y ablandar el cobre

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Cable largo de cobre, martillo, metal duro para golpear encima, lámpara de alcohol o de gas.
HACER ESTO: Aplanar un trozo de cobre con el martillo. Quedará más duro donde se golpee. Así se trabaja en frío el metal. Calentarlo, enfriar despacio y se volverá blando otra vez. A esto se llama templar el metal.
POR QUÉ: El cobre está hecho de gránulos o cristales con imperfecciones que se llaman dislocaciones. Estas pueden esparcirse cuando el metal se dobla o ser obligadas a esparcirse al martillear. El metal está suave”. Pero cuando el metal se dobla o se trabaja continuadamente, llega un punto en que las dislocaciones se resisten a moverse más. Aumenta la fuerza necesaria para doblar el metal. Decimos que está “duro”.

Experimento: peso específico

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un objeto pesado, cordel, balanza de muelle, lápiz y papel.
HACER ESTO: Pesar el objeto (debe ser macizo, no poroso) en el aire. Luego pesarlo sumergido en agua. El peso específico será su peso dividido por su pérdida de peso en agua.
POR QUÉ: El peso específico es el peso del objeto dividido por el peso de un volumen igual de agua. La diferencia del peso del objeto en el aire y su peso bajo el agua es igual al peso de agua que desplaza, o a un volumen igual de agua. El carbón del dibujo pesa 3 Kg en el aire y 0,7 Kg en el agua. La diferencia es 2,3 Kg. Dividiendo 3 por 2,3, el peso específico del carbón resulta ser 1,3.

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Experimento: una llama en un frasco

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una vela, un frasco alto de vidrio, cordel fuerte, cartulina.
HACER ESTO: Fijar la vela a un cuadradito de cartulina con cera derretida. Atar la cuerda alrededor de la boca del frasco de forma que no pueda soltarse. Poner la vela dentro del frasco y encender. Aguantar el frasco con la cuerda y hacer girar. La llama apuntará hacia el que la aguanta.
POR QUÉ: Los gases de la llama son más calientes y ligeros que el aire. Al dar vueltas, por la fuerza centrífuga, el aire más pesado se alejará del centro, desplazando hacia allí a los gases más ligeros. Igualmente, un trozo de madera flotando en el agua dentro del frasco, apuntará hacia el que aguanta la cuerda, ya que la fuerza centrífuga arrastra hacia fuera al agua, que es más pesada.

Experimento: ver la ingravidez

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una lata de café con tapa, cordel, tijeras para cortar metal.
HACER ESTO: Agujerear la tapa de la lata. Pasar el cordel por el agujero y atar un clavo al extremo. Colocar la lata sobre la mesa, aguantar arriba el clavo con la cuerda y después soltar. Caerá dentro haciendo ruido. Aguantar ahora el clavo y la lata con el cordel. Soltar de forma que ambos caigan juntos. Primero golpeará el suelo la lata, después el clavo. En la caída no pesaban, y el clavo no cae dentro de la lata mientras bajan juntos.
POR QUÉ: Cuando se sueltan los dos objetos a la vez, tienden a caer a la misma velocidad (en realidad la resistencia del aire reduce ligeramente la velocidad de la lata, pero en el experimento no se percibe). Una cápsula espacial en órbita puede compararse con la jata, y sus ocupantes con el clavo. La Cápsula está en una caída libre continua, pero su caída está tan sincronizada con su velocidad, que no llega a tierra. Sus ocupantes están bajo condiciones similares, que se describen como ingravidez. Ellos no tienden a moverse en ninguna dirección respecto a la cápsula. Recortando un agujero en un lado de la lata podremos ver la ingravidez del clavo en la caída de ambos.

Experimento: vasija que borbotea

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una vasija de 5 litros, una caña larga ajustada dentro del tapón con cera.
HACER ESTO: Llenar un cuarto de la vasija con agua. Enroscar bien el tapón y aguantar la vasija como se muestra. El agua hará un sonido de borboteo saliendo a chorros repentinos.
POR QUÉ: Al dar vuelta a la vasija, el ligero impulso hará salir un chorro de agua. Si no se mueve, una burbuja de aire subirá lentamente y permitirá de nuevo que fluya agua. El agua, al salir, disminuye la presión de aire dentro de la vasija, pero la inercia hace que siga fluyendo un poco; hasta que la presión es tan baja que se detiene el flujo, aspirando hacia dentro algo de aire y agua. Esto vuelve a aumentar la presión que expulsa otro chorro. La secuencia se repite una y otra vez; siempre que el agua se detiene y entra una burbuja de aire, se escucha de nuevo el sonido de borboteo.

Experimento: flujo de agua de la vasija

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una vasija de 5 litros, un reloj con segundero, una caña de refresco, agua.
HACER ESTO: Llenar la vasija hasta la mitad con agua, volcarla y ver cuánto tardan en salir los borbotones. Repetir la operación introduciendo la caña, de forma que sobresalga de la vasija. El agua surgirá más suavemente y más deprisa.
POR QUÉ: La resistencia del flujo de aire a través de la caña es menor que la del flujo de aire de los borbotones, ya que en el primer caso no tiene que abrirse paso a través del agua. El agua fluye más rápidamente, ya que una vez se produce el movimiento hacia abajo (energía cinética) se mantiene, en vez de detenerse para dejar que pasen las burbujas de aire. La caña, aunque sea muy pequeña, suministra el suficiente aire para que dentro de la vasija haya una presi6n parecida a la atmosférica.

Experimento: agua que fluye de la vasija

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una vasija de cinco litros, un reloj con segundero, agua.
HACER ESTO: Llenar la vasija de agua hasta la mitad. Poner una mano sobre el cuello y volcar sobre el fregadero. Sacar la mano rápidamente y ver cuánto tarda en salir el agua.
Llenar igualmente la vasija (marcar el punto con un lápiz graso o con cinta adhesiva) y esta vez dejar que el agua fluya antes de sacar la mano. Tardará más en salir.
POR QUÉ: Cuando el agua sale haciendo remolinos su rotación “alimenta” la energía del flujo de agua y gira más deprisa, saliendo a borbotones, hasta que el rozamiento produce un equilibrio. El agua intenta mantener su velocidad de rotación al llegar a la parte estrecha de la vasija, así que allí gira más deprisa, pero su fuerza centrífuga incrementada tiende a retenerla en la parte de mayor diámetro. Si la rotación fuese lo suficientemente rápida, toda el agua quedaría retenida en la parte ancha y no saldría nada.

Experimento: aros de humo en el agua

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Plato o frasco con agua, unas gotas de tinta.
HACER ESTO: Echar unas gotas de tinta sobre el agua y muchas formarán anillos parecidos a los aros de humo.
POR QUÉ: Cuando la gota golpea el agua, su impulso la lleva bajo la superficie, produciendo un movimiento circular. El líquido coloreado baja y el agua le sigue por encima para ocupar su lugar. Se forma un agujero, pero en seguida el agua se mezcla con la tinta.

Experimento: humedad de los vegetales secos

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Alubias secas, una lata alta, un trozo de vidrio o un vaso, un hornillo o cocina.
HACER ESTO: Poner las alubias en la lata. Tapar con el vidrio o el plato. Calentar a fuego medio, Observar que bajo el plato o vidrio aparecen gotitas de agua.
POR QUÉ: Muchos productos que creemos secos, en realidad contienen agua, como las alubias o garbanzos. El calor evapora parte de esta agua que se condensa en el plato o vidrio frío. El experimento funciona mejor si se rajan o machacan ligeramente las alubias antes de calentarlas.

Experimento: prueba de tensión superficial

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Manguera con boquilla regulable, agua.
HACER ESTO: Regular la boquilla para que se produzca un manto de agua con forma de cono.
POR QUÉ: La superficie del agua se comporta como una lámina elástica de plástico. La tensión superficial mantiene el agua unida en el cono hasta que el movimiento divergente del agua la separa, Incluso entonces, la tensión superficial se mantiene, congregando las partículas de agua en gotas casi esféricas, De todas las formas volumétricas, la esfera posee el área menor. El rozamiento del aire con las gotas al caer, las deforma ligeramente.

Experimento: tensión superficial del agua

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una cuchara y un grifo.
HACER ESTO: Aguantar la cuchara bajo el chorro y se formará un manto de agua.
POR QUÉ: La tensi6n sobre la superficie del agua produce una especie de lámina elástica de plástico. Mantiene el agua unida más allá de la cuchara. Cuando el manto se acaba, la tensión superficial sigue actuando: tiende a mantener el agua en gotas redondas, ya que la esfera es la menor superficie para contener un volumen dado.

Experimento: una chimenea de agua

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Frasco con tapa metálica de rosca lleno de agua caliente, tinta o colorante alimenticio, un tanque o cubo.
HACER ESTO: Con un clavo, agujerear la tapa del frasco, añadir colorante al agua de éste. Tapando el agujero con un dedo, introducir el frasco en el tanque lleno de agua fría. Quitar el dedo y saldrá un chorro de agua coloreada, como si fuese humo de una chimenea.
POR QUÉ: el agua caliente pesa menos que la fría del tanque, por tanto, tiende a subir. Probar lo mismo con dos agujeros en la tapa. El “humo” subirá más deprisa a causa de la corriente de convección que se crea en el líquido del frasco.

Experimento: medición de la tensión superficial

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Malla de alambre, un vaso de agua.
HACER ESTO: Cortar la malla para formar una caja como se muestra. Aguantándola con alambre, sumergirla en agua. Los lados quedarán cubiertos por una fina película. Al sacarla, durante unos instantes, contendrá agua, hasta que se rompa la película.
COMENTARIO: De esta forma puede medirse la tensión superficial. La cohesión y adhesión forman una película (sorprendentemente fuerte) en el entramado. Cohesión: fuerza que mantiene unido a un sólido o un líquido por la atracción entre moléculas similares. Adhesión: efecto de fijarse a una superficie a causa de las fuerzas producidas entre moléculas distintas.

Experimento: cazador de aceite

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Aceite, agua, un vaso, jabón, palillos.
HACER ESTO: Dejar reposar un vaso de agua hasta que la superficie quede inmóvil. Colocar dos o tres gotas de aceite sobre el agua. Estas se unirán formando una mancha redonda. Clavar un palillo en un trozito de jabón y tocar el centro de la mancha. El aceite se moverá hacia el borde del vaso. Lavar el vaso, y de nuevo añadir aceite a la superficie del agua. Con un palillo limpio podrá moverse la mancha.
POR QUÉ: La tensión es igual en toda la superficie del agua antes de añadir el aceite. Este no se mezcla con el agua. Al añadir el jabón, se disuelve un poco disminuyendo la tensión superficial. Entonces, como la tensión superficial será mayor alrededor del aceite, lo atraerá hacia el borde.

Experimento: mojar el agua

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos vasos de agua, cordel, tijeras, detergente.
HACER ESTO: Añadir detergente a un solo vaso de agua. Cortar en trozos el cordel y dejarlos caer en los vasos. Sobre el agua pura flotará, pero se hundirá en la mezcla con detergente.
POR QUÉ: El detergente reduce la tensión superficial del agua, por eso le cuesta más aguantar el peso del cordel. También disuelve el aceite y otros productos que pueda llevar el cordel, con lo que se mojará más rápidamente. El detergente hace el agua “más mojada”. Si el cordel contiene demasiada cola u otras substancias, será preciso mojarlo y escurrirlo lo más posible antes del experimento.

Experimento: osmosis

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Sal, agua, pasas o ciruelas, dos vasos.
HACER ESTO: Poner agua en dos vasos. Sólo en uno añadir tanta sal como pueda disolverse. Introducir las frutas secas en ambos vasos. En el agua sin sal, los frutos se hincharán y en la salada, permanecerán arrugados.
POR QUÉ: Según las leyes de la osmosis, un líquido atravesará las paredes de las células desde las soluciones menos concentradas hacia aquellas que contienen más substancias disueltas. La fruta, naturalmente, está compuesta por células, y el agua corriente del grifo atraviesa sus paredes hacia el interior, donde el líquido es más denso. Como la solución de agua salada es más pesada que el líquido celular, muy poca o nada entrará en los frutos.

Experimento: filtro capilar

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un trozo de sábana vieja de algodón, un frasco de agua barrosa, un vaso limpio.
HACER ESTO: Enrollar la tela y meterla en el agua barrosa, de forma que un extremo quede dentro y otro caiga en el vaso vacío. Este debe estar situado bastante por debajo del frasco. El agua pasará lentamente a través de la tela hasta el vaso inferior, quedando casi transparente.
POR QUÉ: La capilaridad se produce cuando un líquido “moja” otro material. En este caso el agua moja la tela debido a la atracción entre moléculas distintas. Esta atracción se denomina adhesión. Las diminutas moléculas de agua pasan a través de los pequeños orificios entre las fibras de la tela, quedando retenidas las partículas de barro y suciedad.

Experimento: un jardín de sal

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Sal, agua, una cazuela, trozos de ladrillo o de carbón.
HACER ESTO: Mezclar en un frasco el agua con toda la sal que admita. Verter la solución en una cazuela y colocar dentro los trozos de carbón, ladrillo o loza, de forma que sobresalgan. En un día la sal “crecerá” sobre la superficie de los objetos.
POR QUÉ: Por capilaridad, el agua salada sube a través de los pequeños orificios del carbón o el ladrillo hasta llegar a la superficie. Allí se evapora el agua, quedando la sal.
NOTA: Suelen recomendarse las tabletas de carbón vegetal, pero no siempre resultan. Un poco de amoniaco hará que el agua sea menos aceitosa y facilitará la capilaridad. Unas gotas de tinta o colorante alimenticio sobre los cristales de sal les añadirán color.

Experimento: demostración del movimiento molecular

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un vaso de agua fría y otro de agua caliente, dos cañas, tinta o colorante alimenticio oscuro.
Hacer Esto: Poner una gota de tinta en cada una de las cañas. Dejar reposar el agua hasta que se aquiete. Poner los extremos de las cañas bajo la superficie del agua, una en cada vaso. Apretar las cañas hasta que salga la tinta. En el agua caliente se disolverá mucho más deprisa que en la fría.
POR QUÉ: Las moléculas de agua se mueven violentamente, más deprisa en el agua caliente que en la fría. Las moléculas de tinta también se mueven. Los choques de las moléculas hacen que se mezcle la tinta y agua, y este proceso ocurre más deprisa en el agua caliente, donde el movimiento molecular y los choques son más rápidos. El movimiento molecular del aíre se demuestra cuando un olor se esparce por toda una habitación.

Experimento: viscosidad

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un vaso de agua, otro de almíbar, dos canicas.
HACER ESTO: Dejar caer una canica en cada vaso. Observar que cae mucho más despacio en el almíbar.
POR QUÉ: La viscosidad se define como el rozamiento interno en los fluidos debido a la adherencia mutua de las partículas, o la resistencia de una sustancia a ser fluida a causa de la atracción molecular. Las partículas se adhieren unas a otras tanto en el agua como en el almíbar, pero más en el almíbar. Por tanto la canica encuentra más dificultad para abrirse paso en el almíbar.

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Experimento: huevo que flota

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos frascos de boca ancha, agua, sal, un huevo.
HACER ESTO: Llenar un frasco con agua hasta la mitad y añadir sal hasta que no se disuelva más. Dejar caer el huevo en el agua salada y flotará, Añadir más agua sobre el huevo hasta llenar el frasco. El huevo seguirá flotando sobre el agua salada, bajo el agua sin sal añadida.
POR QUÉ: Según el principio de Arquímedes, un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba con una fuerza igual al peso del volumen que desplaza. El agua salada es más pesada que el huevo, por eso el huevo flota sobre ella. Pero el huevo es más pesado que el agua sin sal y, por tanto, sobre ésta no flota. Si se deja reposar el frasco, quedará entre los dos líquidos durante varios días.

Experimento: el efecto de Bernoulli sobre una superficie de agua

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una caña, dos palillos, un plato con agua.
HACER ESTO: Colocar los palillos sobre el agua, uno junto a otro, y soplar suavemente por la caña de modo que el aire fluya entre ambos. Los palillos se juntarán.
POR QUÉ: Según el efecto de Bernoulli, la presión de un fluido, ya sea agua o aire, disminuye al aumentar su velocidad. Al moverse el aire entre los palillos se reduce su presión y también la de la superficie de agua, movida por el aire. Este experimento no sale fácilmente la primera vez, ya que la fuerza del aire al soplar, que tiende a separar los palillos, puede exceder la fuerza del efecto de Bernoulli.

Experimento: la misteriosa bola de ping pong

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una bola de ping—pong unida a una cuerda y un chorro de agua de un grifo.
HACER ESTO: Abrir el grifo, aguantar la bola por la cuerda y permitir que toque el chorro de agua. La bola se pegará al chorro, incluso aunque se aleje la cuerda un ángulo considerable.
POR QUÉ: Esto es una variante del principio de Bernoulli, según el cual, la presión lateral del aire en movimiento es menor que la del aire inmóvil que le rodea. Aquí, la presión del agua que se mueve a un lado de la bola, es menor que la del aire inmóvil del otro lado. Al intentar alejar la bola del chorro, el aire la empujará hacia atrás de nuevo. La adhesión es otro factor importante, A causa de ésta, el agua que fluye alrededor de la bola tiende a adherirla.

Experimento: movimiento de las moléculas en el agua

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos vasos, agua, sal, colorante alimenticio.
HACER ESTO: Poner una pizca de sal en un vaso de agua, agitar, dejar reposar hasta que cese el movimiento. Añadir una gota de colorante a medio vaso de agua, mezclar y verter con cuidado sobre el otro vaso. El agua coloreada quedará por encima de la salada, ya que ésta es más pesada. Si se deja reposar toda la noche, los líquidos se mezclarán.
POR QUÉ: La mezcla se produce porque las moléculas de agua están en constante movimiento, chocando unas con otras, yendo en todas direcciones. Esto es el movimiento molecular o browniano, y se produce en líquidos y gases. Un ejemplo típico es un olor que llena una habitación, aunque aparentemente no circule aire.
NOTA: Para verter el líquido coloreado en el agua salada sir que se mezcle inmediatamente, mojar un papel y poner sobre la superficie del agua salada. Dejar caer poco a poco el otro líquido. Si no hay suficiente sal en el agua, se mezclarán rápidamente. Si hay demasiada, tal vez no se mezclen ni siquiera después de varios días de reposo.

Experimento: nodos y antinodos

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un timbre eléctrico rígido sin el gong, cuerda.
HACER ESTO: Unir la cuerda al macillo del timbre como se muestra, Cuando “suene” el timbre, aguantar la cuerda con la mano desde abajo, variando la tensión y la longitud. Se pueden crear patrones de vibración con trozos de la cuerda vibrando ampliamente (antinodos o bucles) y puntos que permanecen inmóviles (nodos).
POR QUÉ: Cuando vibra el macillo del timbre, las ondas bajan por la cuerda y vuelven a subir, al ser reflejadas por la mano. En los nodos, las ondas iniciales y reflejadas anulan mutuamente sus efectos; mientras que en los antinodos, las dos ondas suman sus efectos produciendo un movimiento máximo en la cuerda. Estas ondas se denominan estacionarias.

Experimento: silbato de hierba

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Hojas de hierba.
HACER ESTO: Aguantar la hoja de hierba entre los pulgares como se muestra y soplar a través de la abertura. Con un poco de práctica, se logrará entonar música y, variando el hueco entre las manos, se variará el tono.
POR QUÉ: El aire soplado a través de la hoja incide sobre un lado, arrastrándolo ligeramente, de forma que a continuaci6n el aire incide sobre el otro lado, arrastrándolo a su vez. Este movimiento hacia delante y hacia atrás, o vibración, produce las ondas sonoras que oímos. El borde de la hoja de hierba puede vibrar cientos de veces por segundo.

Experimento: las figuras de Chladni

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Plancha metálica sostenida sobre un eje mediante una tuerca, una vara de metro, cordón de zapatos, arena, colofonia.
HACER ESTO: Montar la plancha de forma que sus bordes queden libres para vibrar. Hacer una especie de arco de violín con la vara y el cordón y frotar todo él con colofonia, Esparcir arena sobre la plancha, deslizar la cuerda sobre el borde, y los granos de arena bailarán, formando bonitas figuras.
POR QUÉ: Ernst F, Chladni, físico alemán, utilizó esto para demostrar los patrones de las ondas. La arena se distribuye a lo largo de los nodos del metal que vibra. Los dibujos varían según qué parte de la plancha se roce.

Experimento: el poder de las vibraciones

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Tambor grande, embudo grande y una vela.
HACER ESTO: Aguantar el embudo de forma que concentre las vibraciones del tambor sobre la llama de la vela. Al golpear el tambor, las vibraciones pueden apagar la llama.
POR QUÉ: El sonido del tambor —y todos los sonidos que viajan por el aire— está integrado por movimientos del aire hacia delante y hacia atrás. Un tono alto consta de movimientos rápidos y pequeños; uno bajo o grave, de lentos y amplios. El tono de un gran tambor supone movimientos de aire tan fuertes, que cuando se concentra con un embudo puede apagar la vela.

Experimento: oír el efecto Doppler

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un despertador, cuerda fuerte.
HACER ESTO: Atar el reloj con un nudo seguro al extremo de la cuerda. Conectar la alarma y hacerlo girar. Para alguien que escuche de cerca, el tono de la alarma será más alto cuando el reloj se acerque, y más bajo cuando se aleje.
POR QUÉ: La frecuencia o tono depende del número de ondas que inciden en el oído por segundo. El despertador produce un número constante, pero al moverse hacia el observador, llegan a su oído más ondas de sonido por segundo que cuando se aleja.
NOTA: Este principio, descubierto por Christian Johann Doppler en 1842, se usa en astronomía para determinar la velocidad de rotaci6n del sol. También es la base de varios aparatos de radar para determinar la velocidad en carretera.

Experimento: suavizar la radio

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una radio de bolsillo, frascos, tubos (los mejores resultados los obtuve con un frasco de fruta de boca ancha, una caja cilíndrica y el tubo de un rollo de papel).
HACER ESTO: Apoyar la radio, con el altavoz hacia abajo, sobre frascos y tubos de diferentes tamaños. El sonido será distinto con cada uno. Algunos frascos amplificarán los tonos bajos, haciendo el sonido mucho más suave.
POR QUÉ: Al colocar la radio sobre un frasco o tubo se produce resonancia. Algunas ondas de sonido de baja frecuencia se unen con las ondas reflejadas, reforzándose mutuamente, haciendo que la frecuencia baja suene más fuerte.

Experimento: caja de resonancia

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Un peine.
HACER ESTO: Rasgar con la uña las púas del peine y escuchar el sonido. Apoyar el extremo del peine sobre un panel o una mesa, rasgar el peine de la misma forma y advertir que el sonido es más fuerte.
POR QUÉ: Al rasgar las púas, vibran y transmiten sus vibraciones al aire. Si el peine se apoya en una puerta, transmite sus vibraciones a ésta y la madera, vibrando, las transmite a un mayor volumen de aire, aumentando el sonido. Por esta razón el piano y muchos otros instrumentos tienen cajas de resonancia. Su sonido no sería tan fuerte sin la vibración adicional de- la “caja”.

Experimento: el timbre del sonido

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Dos personas.
HACER ESTO: Hacer que una persona tararee mientras otra silba la misma nota o la toca en un instrumento. No pueden sonar igual.
POR QUÉ: Un sonido musical puro consistiría en una única vibración de una frecuencia definida, y sólo ciertos instrumentos electrónicos son capaces de ello. La mayoría de los tonos, logrados con los labios, la garganta o instrumentos musicales, no sólo contienen la vibración principal o “básica”, sino también varios sobretonos (vibraciones de frecuencia superior a la básica). La mezcla de estas vibraciones da la calidad o “timbre” a los sonidos. Por eso podemos saber si se trata de la voz de nuestra madre o de nuestra tía. Podemos identificar si un instrumento es un violín o un arpa.

Experimento: el duende de la botella

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una botella, un trozo de papel, una caña.
HACER ESTO: Colocar la botella horizontalmente sobre una mesa. Hacer una bolita con el papel, humedeciéndolo ligeramente para darle forma. Colocarla en el cuello de la botella. Soplar hacia dentro y el duende arrojará la bola.
POR QUÉ: Cuando se sopla hacia la botella, parte del aire puede pasar sin mover la bolita, porque el que hay detrás por inercia, tiende a mantenerla en su lugar. Al comprimirse este aire, la obligará a salir. Ahora, soplar por la caña directamente sobre la bola de papel, y ésta se meterá hacia dentro. Aquí, la fuerza del aire incide directamente sobre el papel y obliga a la bola a introducirse en la botella antes de que entre más aire.

Experimento: transmisión del sonido

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: una vara de un metro.
HACER ESTO: Sostener la vara de forma que un extremo toque la oreja, con el brazo lo más extendido posible, arañar la vara. El sonido se percibirá claramente. Ahora sostenerla alejada de la oreja, con el brazo a la misma distancia que antes, y arañarla. El sonido será mucho más débil.
POR QUÉ: Los sonidos son ondas que viajan en un medio elástico, generalmente el aire. Pero los sólidos conducen mejor el sonido; por eso a través de la vara se percibe mejor el ruido que a través del aire. Sí, la vara es elástica. También el acero, el vidrio, el agua; aunque en distintos grados.

Experimento: levantar un peso pesado

Fuente: “Ilustrated Science Experiments for Children”. Robert Brown. Tab Books Inc. — Blue Ridge Summit. 1987.

SE NECESITA: Una pelota de playa, manguera flexible y conexión, dos tablas unidas con bisagras por un extremo.
HACER ESTO: Colocar la bola entre las tablas, inflar mediante la manguera y levantará a una persona pesada.
POR QUÉ: Si se infla la bola con aire a sólo 70 g/cm2 de presión, levantará 45 Kg si en contacto con la tabla superior hay una superficie de unos 645 cm2 de bola. Esta es una de las leyes de la hidráulica y explica cómo, en una estación de servicio, 90 Kg de aire levantan un coche de más de 1 tonelada (ley de Pascal).