Experimentos

Material necesario

• Una regla de unos 50 cm

Procedimiento

• Pide a un amigo que sostenga una regla tal como se indica en la figura y que la deje caer sin avisarte.
• Sitúa tus dedos sobre el cero y cuando veas que la suelta, cierra los dedos sobre ella.
• Anota la distancia que ha caído la regla. Vendrá indicada por la división que se encuentre debajo de tus dedos.
• Repítelo varias veces hasta que obtengas valores similares

Explicación

La distancia que ha caído la regla depende de tu tiempo de reacción.
Si no se tiene en cuenta el rozamiento con el aire, un cuerpo que cae libremente, partiendo del reposo, recorre una distancia vertical que viene dada por :

	d : distancia recorrida
	g : aceleración de la gravedad (9,8 m/s2)
	t : tiempo que dura la caída

• Despejando de la expresión anterior, el tiempo de reacción será :
  

  

  si se expresa la distancia (d) en centímetros y se tiene en cuenta que la aceleración de la gravedad (g) vale 980 cm/s². El tiempo de reacción expresado en segundos será :
  

  

En la tabla aparecen algunos ejemplos de tiempos de reacción según la distancia recorrida por la regla

Distancia Recorrida (cm)	Tiempo de Reacción (s)
5	0,10
10	0,14
15	0,18
20	0,20
25	0,23
30	0,25

Cálculo del tiempo de reacción a partir de la distancia o viceversa

Material necesario

• 3 vasos grandes
• un huevo
• agua
• sal

Procedimiento

• Llena dos vasos con agua
• Añádele a uno de ellos sal poco a poco. Revolviendo con una cuchara, trata de disolver la mayor cantidad posible. En un vaso de 200 cm³ se pueden disolver unos 70 g de sal.
• Coloca el huevo en el vaso que tiene solo agua : se irá al fondo.
• Colócalo ahora en el vaso en el que has disuelto la sal : observarás como queda flotando.
• Pon el huevo y agua hasta que lo cubra y un poco más, en el tercer vaso. Añade agua con sal, de la que ya tienes, hasta que consigas que el huevo quede entre dos aguas(ni flota ni se hunde).
• Si añades en este momento un poco de agua, observarás que se hunde. Si a continuación añades un poco del agua salada, lo verás flotar de nuevo. Si vuelves añadir agua, otra vez se hundirá y así sucesivamente.

Explicación

Sobre el huevo actúan dos fuerzas, su peso (la fuerza con que lo atrae la Tierra) y el empuje (la fuerza que hace hacia arriba el agua).

Si el peso es mayor que el empuje, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas.

El empuje que sufre un cuerpo en un líquido, depende de tres factores :

• La densidad del líquido
• El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido
• La gravedad

Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido mas denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo : el huevo flota.

Así también se puede explicar el hecho de que sea más fácil flotar en el agua del mar que en el agua de rios y piscinas.

Material necesario

• una moneda
• un vaso
• agua

Procedimiento

Se coloca la moneda en el fondo del vaso vacío tal como se indica en la figura A. La luz que sale de la moneda se transmite en línea recta e incide en el ojo.
Al bajar un poco la posición del ojo, la moneda desaparece (figura B).
Al llenar el vaso con agua, la moneda aparece de nuevo(figura C)

Explicación

Cuando el rayo de luz que proviene de la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire, se produce un cambio en la dirección en que se propaga. Como consecuencia de este cambio de dirección, se vuelve a ver la moneda.
Este fenómeno característico no solo de la luz, sino de todo tipo de ondas, se llama refracción y ocurre siempre que una onda pasa de un medio a otro. El cambio de dirección es tanto mayor, cuanto mayor sea la diferencia de velocidades de la onda en un medio y en el otro.

El Ludión o diablillo de Descartes

Un poco de historia

Material necesario

• Una botella de plástico transparente de aproximadamente 1,5 litros. Si es posible con tapón de rosca.(Por ej. una de refresco)
• Una carcasa de bolígrafo que sea transparente.
• Pequeños trozos de un material denso que se puedan introducir en el interior de la carcasa del bolígrafo. Por ejemplo : trozos de alambre, perdigones, etc.

Construcción

• Si el bolígrafo tiene un agujero lateral, se tapa con cinta adhesiva.
• Se llena la botella con agua
• Se pone el material denso en el interior del bolígrafo, de tal manera que quede flotando, prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. El agujero interior no debe quedar completamente tapado.
• Se cierra la botella.

Funcionamiento

Cuando se presiona la botella lo suficiente, se observa como el bolígrafo desciende hasta llegar al fondo. Al disminuir la presión ejercida, el bolígrafo asciende de nuevo.

Explicación

Al presionar la botella se puede observar como disminuye el volumen de aire contenido en el interior del bolígrafo. Al dejar de presionar, el aire recupera su volumen original. Esto es consecuencia del principio de Pascal : Un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Antes de presionar la botella, el bolígrafo flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. La disminución del volumen del aire en el interior del bolígrafo, lleva consigo una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es una consecuencia del principio de Arquímedes : Todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Química de ácidos y bases