Fisica Aplicada con Aguancha

11 may 2010

Experimento // "Maquina" 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-.

Experimento / Remolino en botellas //

Para realizar nuestro experimento necesitamos dos botellas de plástico de 1´5 litros. En primer lugar, perforamos un agujero de 1 cm en los tapones de las dos botellas. Luego llenamos una de las botellas con agua hasta aproximadamente tres cuartas partes y unimos las dos botellas por los tapones. Para unir las dos botellas se puede emplear cinta aislante. Es muy importante una buena unión entre las botellas (no sean tacaños con la cinta aislante)



Cuando la botella con agua está sobre la botella vacía se observa que el agua no cae fácilmente a la botella inferior, pero si le damos un movimiento circular a la botella superior se genera un remolino y el agua cae fácilmente. Al colocar la botella en la parte superior, no cae agua por la poca compresibilidad del aire encerrado en la botella inferior que no deja espacio al agua que cae. Cuando se genera el remolino al mover la botella superior, se pone en comunicación el aire que hay en ambas botellas y el agua de la botella superior cae fácilmente en la botella inferior.

Experimento // Pincipio de Pascal //

Para realizar el experimento necesitamos una jeringa grande, unos globos pequeños, agua y unas tuercas.

Primera parte del experimento

Llenamos el globo de aire y lo metemos en la jeringa. Luego empujamos el émbolo y vemos que disminuye el tamaño del globo.

Segunda parte del experimento

Llenamos la jeringa de agua. Luego empujamos el émbolo y vemos que el volumen no varía.

Tercera parte del experimento

Atamos un par de tuercas a un globo lleno de aire y lo metemos en la jeringa llena de agua. Las tuercas son para que no flote. Luego empujamos el émbolo y vemos que el globo disminuye su volumen.

Explicación:

Primera parte

Los gases se pueden comprimir. Al empujar el émbolo el globo se hace más pequeño.

Segunda parte

No podemso comprimir los líquidos. Al empujar el émbolo en este caso el volumen de agua en la jeringa no disminuye.

Tercera parte

La presión ejercida en un punto del agua se transmite con la misma intensidad en todas direcciones (principio de Pascal). Al empujar el émbolo el agua transmite la presión y el globo disminuye su tamaño.

Experimento // Ley de boyle //

Para realizar nuestro experimento necesitamos una jeringa grande y unos globos de colores pequeños. En primer lugar sacamos totalmente el émbolo de la jeringa, llenamos un globo de aire y lo introducimos en la jeringa. Luego colocamos el émbolo sin introducirlo del todo y tapamos el agujero pequeño de la jeringa con un dedo. Al empujar el émbolo vemos que disminuye el volumen del globo. Ahora metemos el globo lleno de aire en la jeringa y colocamos el émbolo introduciéndolo hasta el fondo (sin aplastar el globo). Luego tapamos el orificio pequeño de la jeringa con un dedo y tiramos del émbolo. En este caso vemos que aumenta el volumen del globo.

Explicación: La ley de Boyle establece que, a temperatura constante, el volumen y la presión de un gas son inversamente proporcionales: P.V = constante

Primer caso

Al empujar el émbolo el aire atrapado en el interior de la jeringa se comprime (disminuye el volumen) y, según la Ley de Boyle, aumenta la presión. Al aumentar la presión externa sobre el globo disminuye su volumen hasta que la presión interna iguale a la presión externa.

Segundo caso

Al tirar del émbolo el aire atrapado en el interior de la jeringa se expande (aumenta el volumen) y, según la Ley de Boyle, disminuye la presión. Al disminuir la presión externa al globo aumenta su volumen hasta que la presión interna iguale a la presión externa.

Experimento // Desviar el agua //

Material: 1. Un chorro de agua. 2. Una hoja de acetato. Se puede intentar con un bolígrafo, un globo, un trozo de corcho blanco o un peine. 3. Un trozo de tela (mejor lana o franela) Montaje: 1. Abre el grifo de agua de modo que salga un chorro muy fino y continuo. 2.

Coloca la hoja de acetato sobre una mesa y frótala con el trozo de tela. 3. Levanta la hoja de acetato cogiéndola por los extremos y acércala al chorro pero sin tocar el agua. Explicación: Al frotar la hoja de acetato con el trozo de tela queda cargada de electricidad estática y, al aproximarla al chorro de agua, las fuerzas eléctricas entre las cargas que están sobre la hoja y las moléculas de agua producen la desviación del chorrito.

Experimento // Un motor electrico muy simple//

Material: · Una pila de 1´5 V · Un imán circular pequeño · Un tornillo · Un cable y cinta aislante Montaje: · Cortamos un pedazo de cable de unos 10 cm de longitud · Unimos uno de los extremos del cable con la cinta aislante al polo negativo de la pila.

· Colocamos el tornillo sobre el imán · Tomamos la pila con el polo positivo hacia abajo y tocamos la parte superior del tornillo que queda unido a la pila. · Separamos el conjunto pila-tornillo-imán de la superficie y tocamos el exterior del imán con el extremo suelto del cable. · El tornillo comienza a girar.

Explicación: Al tocar el exterior del imán con el cable se cierra un circuito eléctrico. La corriente eléctrica sigue el camino: pila (polo positivo), tornillo, imán, cable y polo negativo de la pila. La corriente que circula por el imán del tornillo al cable, experimenta una fuerza magnética perpendicular a la dirección de la corriente que hace que el conjunto tornillo-imán gire.

Experimento // Papel que no arde //

Material: - Un molde de papel de los empleados para las magdalenas. - Alambre - Mechero

Montaje: - Preparamos una base-soporte para el molde con el alambre (ver foto) - Colocamos el molde en el alambre y añadimos un poco de agua - Encendemos el mechero y acercamos la llama a la base del molde vemos que el papel no arde.

Explicación:
Para que el papel se queme tiene que alcanzar una temperatura de unos 230 ºC.
Al acercar el mechero a la base sube la temperatura del molde de papel y del agua. Pero al llegar a 100 ºC el agua absorbe mucha energía (necesaria para el cambio de estado) y no deja que la temperatura suba, impidiendo que el papel pueda inflamarse.