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108 Un equilibrista en la pasarela

Para realizar nuestro experimento necesitamos un tapón de corcho, unos palitos de madera, un par de alfileres y una regla.

Para construir nuestro equilibrista clavamos los palitos y los alfileres en el tapón de corcho (ver vídeo). Luego preparamos una plataforma con la regla y una pila de libros.

Por último dejamos el equilibrista sobre la regla y vemos que se mantiene derecho sin caer.

Explicación
El equilibrio estable se logra si el punto de apoyo está por encima del centro de gravedad. Con unos palitos de madera más cortos nuestro equilibrista no mantiene el equilibrio.

Si se inclina puede balancearse y bajar por la regla sin caer.





Feliz Navidad

107 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.



106 Mitos y leyendas de la coca-cola

Una de las historias que circulan sobre la coca-cola es que puede usarse para quitar el óxido de los metales.

Para realizar el experimento ponemos un trozo de cobre oxidado en un vaso con un poco de coca cola. Esperamos unas 10 horas y vemos los resultados.

Vemos que la parte del trozo de cobre en contacto con la coca cola pierde el óxido.

En la composición de la coca-cola se incluye el ácido fosfórico que sería el responsable del poder anticorrosivo.

Puedes repetir el experimento con otros metales (por ejemplo con monedas oxidadas)



Experimento # 28 : La coladera increíble

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Si tenemos una botella sin tapa y con agua dentro, al voltearla hacia abajo ¿se puede detener la caída del agua, con tan sólo una coladera (colador)?

Parece imposible, puesto que el agua tendría que escapar por los orificios de la coladera; pero en el siguiente experimento, nuevamente la tensión superficial del agua nos ayudará a resolver este acertijo.





Dificultad: Experimento muy fácil.

Material: una botella de plástico, agua y coladera de metal o plástica.

¿Cómo hacerlo?

1.- Deposita el agua dentro de la botella, no sobrepasando 3/4 de la misma.

2.- Coloca la coladera encima y centrada en la boca de la botella, sujetando firmemente.

3.- Voltea rápidamente la botella, cuidando de no mover o sacudir ni la coladera ni la botella; para que permanezcan lo más vertical posible.

4.- Con cuidado, separa un poco la coladera de la boca de la botella y el agua caerá.

¿Por qué sucede?
  • En cada pequeño orificio de la coladera y debido a la tensión superficial en las moléculas del agua, se forma una pequeña película en forma de curva (cóncava).





  • Esta curva, ejerce una fuerza hacia arriba; lo cual le permite soportar el peso del agua que se encuentra por arriba del hueco; y de esta manera se detiene la caída del líquido.


¿Qué más puedo hacer?
  • Cambia de líquido dentro de la botella: ahora utiliza alcohol o aceite. Observa los cambios en el experimento y compara cual líquido tiene mayor tensión superficial

  • Cambia de botella por otras de distinta forma o altura del líquido; observa los cambios en el experimento

  • Consulta el Experimento # 20 : La aguja flotante, para experimentar más de la tensión superficial.

  • De la misma manera, Yakov Perelman indica que también es posible llevar agua en una criba. Checa la siguiente página:

http://www.librosmaravillosos.com/fisicarecreativa1/capitulo05.html#diez

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105 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.



104 Crepúsculo (un final alternativo)

Para realizar nuestro experimento necesitamos una copa alta, un plato, un vasito de sangre fresca, agua oxigenada y una pastilla de jabón.

Primero llenamos la mitad de la copa con agua oxigenada y la dejamos en el plato.
Luego rallamos un poco de jabón con un cuchillo y lo ponemos en la copa con el agua oxigenada. Finalmente añadimos la sangre.

Vemos que se produce una espuma blanca que desborda la copa.


Explicación.
La sangre y el agua oxigenada producen una reacción química con liberación de oxígeno gaseoso que forma la espuma. Al añadir un poco de jabón se logra una cantidad de espuma mucho mayor.



103 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.

Si te interesa el tema consulta la siguiente dirección.



102 Deshielo verde

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso largo, agua, aceite, colorante, una cubitera y un tapón de corcho.

En primer lugar ponemos un poco de agua con colorante en uno de los compartimentos de la cubitera junto con un tapón de corcho. Luego metemos la cubitera en el congelador y esperamos unas horas.

En segundo lugar llenamos el vaso con aceite y luego añadimos uno de los cubitos de hielo que hemos preparado. El tapón de corcho garantiza que el cubito de hielo flote en aceite.

Pasado unos minutos el cubito de hielo empieza a fundirse y el agua líquida, más densa que el aceite, cae al fondo del vaso en forma de bolitas de colores.




Experimento # 27 : El reto del popote


Este es el reto: ¿puedes levantar una botella con un popote (*), sin tocar la botella con tus manos?



Dificultad: Experimento sencillo.

Material: 1 popote (*) , 1 botella de refresco (soda) de plástico, agua.


¿Cómo hacerlo?

1.- Llena la botella con un poco de agua, en nuestro video utilizamos agua con colorante vegetal para hacerlo más llamativo.

2.- Dobla un extremo del popote, en forma de gancho; e introdúcelo en la botella, de manera que el gancho permanezca al atravesar el cuello de la botella.

3.- Cuando sientas que el gancho se desdobla, sube el popote para que se detenga en los "hombros" de la botella.

4.- Jala un poco el popote hacia arriba, y si lo sientes seguro, ¡podrás elevar la botella!

NOTA:
A veces el popote resbala dentro de la botella y se desdobla, por lo que se recomienda:

* Usa una botella de plástico, porque una de vidrio podría romperse y hacerte daño,

* Realiza el experimento sobre una mesa o un lugar donde no haya problemas si llega a derramarse el agua,

* No levantes demasiado la botella.

Si practicas el experimento, no tendrás ningún problema para presentarlo con tus amig@s.


¿Porqué sucede?
  • Si tomas un popote completo y lo tratas de doblar aplicando fuerza en sus extremos, esto será muy fácil.
  • Si cortas un trozo pequeño de popote (unos 2 cms.) y tratas de hacer lo mismo, ¡es difícil! porque es rígido y la forma cilíndrica del popote anula toda la presión que le aplicas.
  • En el experimento realizado, al apoyar una pequeña parte del popote (el gancho) entre los "hombros" de la botella; sucede que todo el peso de la botella descansa sobre ese pequeño cilindro formado. Y como éste es muy duro, no cede y se sostiene la botella.

La Estática es la rama de la Física que estudia el comportamiento de los cuerpos sometidos a la acción de diferentes fuerzas. En este caso:

  • los cuerpos son: la botella y el popote
  • las fuerzas: el peso de la botella y la rigídez (dureza) del popote

(*) ¿Qué es un popote?


(Del nahuatl popotl)

1. m. Paja semejante al bálago, aunque su caña es más corta y el color tira a dorado, usada en México para hacer escobas.

2. m. Méx. Pajilla para sorber líquidos.




Diccionario de la Lengua Española - Real Academia Española http://www.rae.es/






101 El secreto de los caramelos Mentos

Para realizar nuestro experimento necesitamos Coca- Cola Light, azúcar, sal, arena y caramelos Mentos.

En primer lugar llenamos medio vaso con Coca – Cola Light y luego dejamos caer unos caramelos Mentos. Vemos que inmediatamente el gas escapa del refresco.
Si repetimos el experimento utilizando azúcar, sal o arena obtenemos el mismo resultado.

Explicación
La coca cola Light contiene un gas disuelto: el dióxido de carbono.
Para que el gas escape del refresco es necesario que se formen unas burbujas del tamaño adecuado y para formar dichas burbujas es necesario separar las moléculas de agua que están fuertemente unidas.

Los caramelos Mentos, el azúcar, la sal y la arena logran separar las moléculas de agua y permiten la formación de las burbujas de gas que escapan del refresco.

Se cree que la superficie de los caramelos Mentos (llena de poros) favorece la formación de las burbujas. Otro factor está en la goma arábiga que forma parte de los caramelos y que reduce la tensión superficial del refresco favoreciendo la salida de las burbujas.



Video: ¿Cómo se comporta el agua en "gravedad cero"?

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En este video de YouTube, podemos observar el comportamiento del agua en un medio con baja gravedad.



Experimento # 26 : El botecito mágico

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Si tienes un bote con varios agujeros en su fondo, y le llenas de agua... con un sólo dedo ¿podrías impedir que el agua siga saliendo del bote?


¿Acaso hablamos de un bote mágico? Claro que no, porque conociendo un poco de física, esto será sencillo de realizar y podrás sorprender a tus amig@s




Dificultad: Experimento sencillo

Material:
  • Un bote pequeño de plástico, con tapa que cierre herméticamente.

Por su tamaño y tapa adecuada, hemos seleccionado un bote que protege un rollo (película) fotográfico, observa las imágenes:

recipiente protector
del rollo



rollo fotográfico de 35mm







Sin embargo, puedes experimentar con otro tipo de botes o recipientes

  • Un clavo pequeño
  • Un martillo
  • Agua

¿Cómo hacerlo?

1.- Toma el recipiente o bote de plástico y con ayuda del clavo y el martillo, perfora su fondo con varios orificios (agujeros). Ten cuidado. También perfora la tapa del bote, únicamente con un orificio en su centro.

2.- Si llenas tu bote con agua, verás que ésta saldrá por los agujeros.

3.- Vuelve a llenar tu recipiente al ras, después cierra rápidamente la tapa y coloca tu dedo índice justo encima del agujero de la tapa. Ahora el agua, deja de escapar por los orificios del fondo.

4.- Si levantas ligeramente tu dedo, puedes controlar la salida del agua a tu antojo.


¿Porqué sucede?

Mientras cubras el orificio de la tapa, la presión del aire que se encuentra debajo del bote soportará la columna de agua que se encuentra dentro del bote perforado, y no permitirá que escape.


¿Qué más puedo hacer?

Si quieres conocer un experimento parecido, consulta el "Experimento #17: La presión del aire"


100 Flotar o no flotar . . . Esa es la cuestión

Para realizar el experimento necesitamos un vaso, agua, aceite, alcohol, unos clavos y un trozo de corcho blanco.

En primer lugar llenamos un tercio del vaso con agua y luego añadimos el aceite.
Vemos que el aceite flota sobre el agua.
Luego se añade el alcohol con mucho cuidado para que no se mezcle con el agua.
Vemos que el alcohol flota sobre el aceite.

De esta forma tenemos en el vaso tres líquidos sin mezclarse. El agua y el alcohol se mezclan pero el aceite impide que entren en contacto.

Para la segunda parte del experimento clavamos unas bolitas de corcho de diferente tamaño en cada clavo. Cuando tengamos los clavos listos los dejamos caer en el vaso.
Vemos que algunos clavos se hunden hasta el fondo del vaso, otros se quedan flotando en la superficie del alcohol y otros se quedan flotando sobre el agua o sobre el aceite.

Explicación
El agua es más densa que el aceite y éste más denso que al alcohol. Por esto el aceite flota sobre el agua y el alcohol sobre el aceite.
Un clavo se hunde en el vaso al ser más denso y una bolita de corcho flota sobre el alcohol al ser menos densa.
Al clavar bolitas en los clavos logramos densidades intermedias y por esto algunos clavos se quedan flotando sobre el agua y otros sobre el aceite.



99 El péndulo y el método científico

Para realizar nuestro experimento necesitamos un carrete de hilo y un par de tuercas de diferente tamaño.

Para construir un péndulo simple atamos un trozo de hilo a una de las tuercas y luego atamos el otro extremo del hilo a algún soporte que permita a la tuerca oscilar sin tocar el suelo.

Si apartamos la tuerca de la posición de equilibrio (la vertical) y la dejamos oscilar libremente tenemos un péndulo simple. Llamamos período del péndulo al tiempo que tarda la tuerca en realizar una oscilación completa.

¿De qué factores depende el período de oscilación del péndulo? ¿Dependerá de la amplitud de las oscilaciones, del tamaño de la tuerca o de la longitud del hilo? Para averiguarlo realizamos tres experimentos:

Experimento 1: construimos dos péndulos simples idénticos (misma longitud del hilo y tuercas iguales) y luego apartamos los péndulos de la posición de equilibrio de manera que uno de ellos tenga una amplitud de oscilación mayor. Podemos ver que las dos tuercas tardan el mismo tiempo en completar una oscilación

Conclusión 1: el período de oscilación del péndulo no depende de la amplitud de las oscilaciones.

Experimento 2: construimos dos péndulos de igual longitud pero con tuercas diferentes. Si apartamos los dos péndulos de la posición de equilibrio y los soltamos vemos que tardan el mismo tiempo en completar una oscilación.

Conclusión 2: el período de oscilación del péndulo es independiente del tamaño de la tuerca.

Experimento 3: construimos dos péndulos de diferente longitud con tuercas de igual tamaño. Si apartamos los dos péndulos de la posición de equilibrio y los soltamos vemos que el péndulo de menor longitud tarda menos tiempo en completar una oscilación.

Conclusión 3: el período de oscilación del péndulo depende de la longitud del hilo. Si la longitud del hilo es menor tarda menos tiempo en completar la oscilación y, por tanto, su período de oscilación es menor.



98 Dos principios por el precio de uno

Para realizar nuestro experimento necesitamos una jeringa grande, un par de tuercas, unos globos pequeños y agua.

En primer lugar llenamos el globo de aire, le atamos un par de tuercas y lo metemos en la jeringa llena de agua. Las tuercas permiten que el globo no flote.

Si colocamos el émbolo de la jeringa y presionamos un poco podemos ver que el globo reduce su tamaño. Si luego subimos un poco el émbolo el globo recupera su tamaño original.

¿Qué sucede si seguimos subiendo el émbolo? Podemos ver que el globo aumenta de tamaño y, finalmente, asciende desde el fondo.


Explicación:
Al bajar o subir el émbolo se produce una variación de presión que el agua transmite con la misma intensidad en todas direcciones (principio de Pascal). Al empujar el émbolo el aumento de presión reduce el tamaño del globo y al subir el émbolo se produce una disminución de presión y el globo aumenta de tamaño.

Sobre el globo situado en el fondo de la jeringa actúan dos fuerzas: su peso (dirigido verticalmente y hacia abajo) y el empuje (dirigido verticalmente y hacia arriba) Inicialmente el peso es superior al empuje (P > E) y el globo permanece en el fondo.

Al subir el émbolo disminuye la presión y el globo aumenta de tamaño. El peso del globo no cambia pero la fuerza de empuje aumenta al aumentar el volumen del cuerpo sumergido (principio de Arquímedes).

Al final el empuje es tan grande que supera al peso (E > P) y el globo asciende desde el fondo del recipiente.





Experimento dedicado a Gloria y Ramón

97 Principio 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.


Resumen de Proyecto para el Diplomado

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El Objetivo general del Proyecto es: Utilizar las nuevas Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) basadas en la Web 2.0, para apoyar a los niños y las niñas del Estado de Puebla en el aprendizaje de los conceptos básicos de la Ciencia y la Tecnología; a través de experiencias de la Ciencia Recreativa, potenciando su curiosidad, creatividad e imaginación, de modo que cada aprendizaje genere otros nuevos, perdurables para su futuro desarrollo académico.

Esta propuesta, también tiene como factor clave de éxito, la inclusión de los profesores de las escuelas de nivel básico del Estado de Puebla y de los propios padres de familia; y de esta manera, formar una comunidad virtual que permita desarrollar en sus integrantes el conocimiento y las habilidades fundamentales para sustentar el aprendizaje de la Ciencia y Tecnología en sus alumn@s y/o hij@s.

La Ciencia Recreativa, ofrece una numerosa, bien conocida y variada colección de prácticas y experimentos de Ciencias de la Naturaleza, en especial de la Física y la Química; elaborados a partir del entorno cotidiano del niño, factible de establecerse en experimentos caseros, con materiales y sustancias fácilmente disponibles.

Todo lo anterior, con una clara orientación formativa que ayude a la valoración por el alumnado infantil del aprendizaje científico, impulsando la curiosidad y el interés por la Ciencia, su quehacer y su aplicación en la Tecnología integrada en la cultura de nuestra sociedad y tiempo.


¡Bienvenid@s compañer@s de "Integración de las TIC en la práctica docente"!


Saludos especiales a l@s visitantes del Diplomado en línea "Integración de las TIC en la práctica docente" (Secretaría de Educación Pública - Centro de Tecnología Educativa del Estado de Puebla).

Desde 2008, nació un proyecto personal que utiliza las nuevas herramientas de la Web 2.0 (blog & streaming), para apoyar a los niños y las niñas (de nivel pre-escolar y primaria) en el aprendizaje de los conceptos básicos de la Ciencia y la Tecnología; a través de experimentos caseros, con materiales fáciles de adquirir.

Así se estableció este blog de acceso universal, y ustedes mismos pueden observar, con mucho esfuerzo ha estado funcionando a la fecha; alcanzando un grado de madurez destacado.

Ahora, con el enfoque del Diplomado que estamos cursando, se propone orientar este blog hacia un nuevo Proyecto; cuyo el objetivo principal es apoyar a los niños de nivel básico del Estado de Puebla, a sus profesores y los padres de familia; y de esta forma, integrar una comunidad virtual que permita sustentar el aprendizaje de la Ciencia y Tecnología en sus alumn@s/hij@s.

¿Cual es su opinión? espero sus comentarios.

A continuación, aprovecho el espacio para cumplir con la Actividad correspondiente a la Semana #8.

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Presentación: "Experimentos con agua"

Chequen esta excelente presentación sobre la Densidad de los líquidos. Su autor es Gloriadl, y se encuentra alojada en SlideShare.


Espero les sea útil para repasar este concepto y explicar varios fenómenos que hemos experimentado en este blog.




Publicados en Profesores Innovadores!

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Hace dos días recibimos este correo:

"Le escribimos desde el Portal de Profesores Innovadores, para anunciarle que hemos conocido su blog nos gustaría poder publicarlo en nuestro Portal de México esta semana. Pertenecemos a la gran comunidad de Educared y nos dedicamos acercar las Nuevas tecnologías a los docentes como banco de recursos. La publicación de su blog aparecerá en portada y después de la semana que viene quedará el enlace en el apartado de experiencias."


Desde aquí, agradecemos la publicación del blog en el portal de Profesores Innovadores, esperando que esto impulse la difusión de un ejemplo práctico de lo que puede realizarse con la tecnología disponible cotidianamente; especialmente las herramientas de la web 2.0, en apoyo de los procesos de aprendizaje. Saludos y chau!



PD.- Juro que pronto subiremos los nuevos experimentos! que con esto de las "Competencias Profesionales", hay mucho trabajo docente que realizar en la Universidad...

96 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.



95 ¿Por qué no venden fruta en los ascensores?

Para realizar nuestro experimento necesitamos un ascensor, una báscula y algo de fruta.

En primer lugar, con el ascensor parado, ponemos la fruta sobre la báscula y vemos el peso (en realidad la masa) que indica el aparato. Luego pulsamos el botón para subir y vemos que el peso varía:


1 Al principio aumenta.
2 Luego regresa al valor original.
3 Antes de detenerse disminuye.
4 Y finalmente regresa al valor original.

Explicación
La fruta que colocamos sobre la báscula experimenta dos fuerzas: el peso (P) dirigido hacia abajo y la fuerza normal (N) ejercida por la báscula hacia arriba.



Por la tercera Ley de Newton de Acción y Reacción la báscula experimenta la misma fuerza Normal dirigida hacia abajo.
La báscula no mide el peso de la fruta, mide la fuerza Normal (N) ejercida entre la báscula y la fruta.

Si el ascensor y la báscula están en reposo, las fuerzas sobre la fruta son iguales (P = N) y la báscula, que mide la fuerza Normal, mide el peso correcto de la fruta.

Para subir el ascensor experimenta una aceleración hacia arriba. En este caso las fuerzas sobre la fruta no son iguales ya que se necesita una fuerza hacia arriba.

Por la segunda Ley de Newton: N – P = m.a (“m” es la masa de la fruta y “a” la aceleración)
Despejando la fuerza normal de la ecuación anterior queda: N = P + m.a
En este caso, la fuerza Normal que mide la báscula es mayor que el peso de la fruta.

Para frenar el ascensor experimenta una aceleración de frenada dirigida hacia abajo. En este caso se necesita una fuerza de frenada dirigida hacia abajo.


Por la segunda Ley de Newton: P – N = m.a
Despejando la fuerza normal de la ecuación anterior: N = P – m.a
En este caso, la fuerza Normal medida por la báscula es menor que el peso de la fruta.

94 Un experimento muy muy sano

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pera, una uva, un trozo de hilo y un bolígrafo.

En primer lugar pasamos el trozo del hilo por el tubito de plástico del bolígrafo de manera que sobresalga unos 15 cm por cada extremo. Luego atamos la pera en uno de los extremos del hilo y la uva en el otro extremo.

En circunstancias normales el peso mayor de la pera hace que, al levantar el bolígrafo, la uva suba y la pera baje. Pero, si tomamos el bolígrafo verticalmente de manera que la uva quede en la parte superior y la damos un impulso para que gire, veremos que es posible que la pera (más pesada) se mantenga en equilibrio sin caer.

Explicación
Para que la pera se mantenga en equilibrio sin moverse es necesario que las fuerzas que actúan sobre ella se anulen. En este caso tenemos dos fuerzas: el peso hacia abajo (P) y la tensión del hilo hacia arriba (T). Por lo tanto: T = P

La fuerza centrípeta (la tensión del hilo) es la responsable del movimiento circular de la uva.



La fuerza centrípeta depende de la velocidad. Si aumentamos la velocidad de la uva aumenta la tensión y sube la pera. Si disminuimos la velocidad de giro de la uva disminuye la tensión y baja la pera.

93 Ondas estacionarias con una sierra eléctrica

Para realizar nuestro experimento necesitamos una sierra eléctrica de vaivén y un trozo de hilo.

Antes de comenzar, y por motivos de seguridad, quitamos la sierra de la máquina.

Atamos un trozo de hilo a la pieza donde se fija la sierra. Luego colocamos la sierra encima de una mesa, la enchufamos a la red eléctrica y atamos el otro extremo del hilo para mantenerlo tirante.

Al accionar el interruptor de la máquina se pueden ver unas ondas que se forman en el hilo. Alejando o acercando la máquina varía la forma de la onda.

Explicación
Al encender la máquina, el extremo del hilo atado a la sierra vibra verticalmente (perturbación inicial). Dicha vibración viaja por el hilo, se refleja en el otro extremo y regresa por el mismo sitio. Al superponerse las dos perturbaciones (la inicial y la reflejada) se genera una onda estacionaria.

En las ondas estacionarias cada punto tiene su propia amplitud de vibración. Se puede observar que hay puntos del hilo que tienen una amplitud de vibración mayor (los vientres) y otros puntos donde la amplitud es muy pequeña (los nodos)

Dependiendo de la tensión del hilo se forman los distintos modos de vibración de la onda estacionaria. Cada modo tiene un número diferente de nodos y vientres. Podemos modificar la tensión del hilo acercando o alejando la máquina.



92 Cromatografía de unas hojas de espinaca

Para realizar el experimento necesitamos unas hojas de espinaca, arena, un mortero, papel de filtro (lo podemos sacar del filtro de una cafetera) y alcohol.

En primer lugar trituramos las hojas de espinaca en un mortero con un poco de arena (que hará de abrasivo). Cuando estén bien trituradas añadimos un poco de alcohol.

Después de agitar bien vertemos un poco de la disolución en un vaso largo y ponemos una tira de papel de filtro tal como se indica en el vídeo.

Después de 14 horas vemos que nuestra disolución se separó en varias bandas de diferentes colores.

Explicación

La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que son arrastradas cada una de ellas a través de un medio poroso por un disolvente en movimiento.
En nuestro caso, a medida que el disolvente sube por el papel de filtro (el medio poroso), arrastra consigo los pigmentos que contiene la hoja de espinaca. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de unas horas se forman unas franjas de colores que corresponden a los distintos componentes.

Entre ellos se encuentran la clorofila (de color verde) y los carotenoides (de color amarillo).




91 Flotabilidad y equilibrio de los barcos

Para realizar nuestro experimento necesitamos un bote de cristal pequeñito, tuercas, bolitas de corcho blanco y un recipiente con agua.

En primer lugar colocamos las tuercas en el fondo del bote de cristal (nuestro humilde barco) y ponemos encima las bolitas de corcho. Colocamos la tapa y metemos el bote verticalmente en el recipiente con agua. Al soltarlo podemos ver que el bote flota y mantiene el equilibrio sin volcar.

Repetimos el experimento colocando las bolitas de corcho en el fondo del bote y encima las tuercas. Colocamos la tapa y metemos el bote verticalmente en el recipiente con agua. En este caso el bote también flota pero no logra mantener el equilibrio y vuelca al soltarlo en el agua.

Explicación:
El bote de cristal flota en todos los casos porque su peso (P) es igual a su empuje (E).

Respecto a la estabilidad del barco tenemos que tener en cuenta la situación del peso y del empuje. El peso se aplica en el centro de gravedad y el empuje en el centro de empuje (que coincide con el centro de gravedad del fluido desalojado).

Al colocar las tuercas en el fondo del bote el centro de gravedad está muy bajo y al inclinarse el barco se genera un par de fuerzas y un giro en contra de las agujas del reloj que hace que el barco recupere la vertical.


Por el contrario, al colocar las bolitas de corcho en el fondo y las tuercas encima, el centro de gravedad se encuentra muy alto y, al inclinar el barco, se genera un par de fuerza y un giro a favor de las agujas del reloj que hace que el barco no recupere la vertical y vuelque.

Cuánto más bajo esté situado el centro de gravedad de un barco más estable será el equilibrio.




90 Porcentaje de oxígeno 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.



89 Difusión de tinta en agua y teoría cinética

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua fría, otro con agua caliente y tinta.

Si dejamos caer una gota de tinta en el recipiente con agua fría vemos que la tinta se difunde lentamente. Si a la vez dejamos caer una gota de tinta en el recipiente con agua caliente vemos que la tinta se mezcla con el agua con mayor rapidez.

Explicación:
Si se deja caer una gota de tinta en un recipiente con agua se observa que la tinta se difunde por el agua al cabo de un tiempo. Este fenómeno se debe al movimiento aleatorio de las moléculas de agua y se denomina difusión.

La teoría cinética considera que las moléculas de agua poseen un movimiento aleatorio que aumenta con la temperatura. Por tanto, en el recipiente con agua caliente las moléculas de agua se mueven con mayor velocidad que en el recipiente con agua fría.
Si las moléculas se mueven con mayor velocidad aumentan los choques con las partículas que forman la tinta y se produce la difusión con mayor rapidez.


Experimento # 25 : El corcho sumergible

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Después de un buen tiempo de receso, ocupado para finalizar con éxito una etapa académica más y de tomar costumbre a una nueva etapa personal y familiar... ¡Regresamos, con más ganas de ayudar a aprender ciencia! ¡Gracias por tu preferencia y por la espera!


Un corcho flotando en agua, ¿Podrías sumergirlo hasta el fondo, sin tocarlo con tus dedos o con algún otro objeto? parece imposible, ¿o no?

Veamos cómo vencer este reto, con ayuda de un poco de física:





Dificultad: Experimento muy fácil

Material: Un plato hondo (o palangana), un plato plano, un vaso o copa, un tapón de corcho, agua.

¿Cómo hacerlo?

1.- Coloca el plato hondo arriba del plato plano, éste último nos servirá para evitar derrames del agua en nuestra mesa o área de trabajo.


2.- Deposita el agua dentro del plato hondo, la suficiente para que el corcho flote libremente. Nosotros utilizamos agua de color, para mayor efecto visual.

3.- Coloca el corcho en el agua, es mejor si flota al centro del plato.

4.- Voltea el vaso, boca abajo, y cubre el corcho con el vaso invertido, sumergiendo verticalmente hasta que toque el fondo del plato.

5.- Observa la nueva posición del corcho y si hay agua adentro del vaso o copa.

¿Por qué sucede?
  • El vaso está lleno de aire, y al voltearlo se impide que este mismo aire tenga una "salida".
  • Cuando se sumerge el vaso sobre el corcho, el aire de adentro empuja (presiona) el agua, impidiendo que ésta pueda entrar por debajo del vaso.
  • El aire, como toda materia, ocupa un espacio determinado y no lo cede a otros cuerpos si no tiene a dónde ir.
  • Este principio físico, permitió el desarrollo de la "Campana de Buzo (o de buceo)", y con ello las primeras experiencias del hombre para sumergirse en la profundidad de mares, lagos y ríos.

¿Dónde puedo saber más?

Y. I. Perelman en su libro Problemas y Experimentos Recreativos nos dice que "No es probable que haya un experimento más simple que éste":


¿Más historia de las campanas de buzo? se recomienda:



88 Pastilla efervescente y velocidad de una reacción química

Para realizar nuestro experimento necesitamos dos vasos, agua fría, agua caliente y un par de pastillas efervescentes.

En primer lugar llenamos con agua los dos vasos (uno con agua fría y el otro con agua caliente)
Luego dejamos caer una pastilla efervescente en cada vaso.

Podemos ver que la pastilla que se deja caer en el vaso con agua fría tarda mucho más tiempo en disolverse.

Explicación:
Muchos medicamentos se presentan en forma de comprimidos efervescentes que se disuelven rápidamente en agua desprendiendo dióxido de carbono.

Una reacción química se produce mediante colisiones entre las partículas de los reactivos (en nuestro caso el agua y la pastilla efervescente). Un aumento en el número de estas colisiones implicará una mayor velocidad de la reacción química.

Al aumentar la temperatura del agua, también lo hace la velocidad a la que se mueven las moléculas de agua y, por tanto, aumentará el número de colisiones con la pastilla efervescente. El resultado es una mayor velocidad en la reacción química.

En los dos vasos se produce la misma cantidad de dióxido de carbono pero en el vaso con agua caliente la reacción es más rápida y el gas se libera en menos tiempo.


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87 Buscando ácidos en la cocina

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de vasos, cáscara de huevo, vinagre y zumo de limón.

Llenamos un vaso con zumo de limón y el otro con vinagre.
Añadimos cáscara de huevo a los dos vasos

En uno segundos aparecen unas burbujitas pegadas en las cáscaras de huevo.

Explicación:

La cáscara de huevo está formada principalmente por carbonato de calcio. El zumo de limón y el vinagre son sustancias ácidas (ácido cítrico y ácido acético respectivamente) que reaccionan con el carbonato de calcio produciendo dióxido de carbono (las burbujitas)

Podemos emplear este sencillo experimento para buscar sustancias ácidas en la cocina.


86 Quiero ser libre (I want to be free)

Para realizar nuestro experimento necesitamos un televisor, papel de aluminio, cables, un folio y una bandeja de aluminio (de las que se emplean para los alimentos)

Realización:
Colocamos un trozo grande de papel de aluminio sobre la pantalla del televisor.Ponemos la bandeja de aluminio sobre el televisor y unimos con un cable el papel de aluminio y la bandeja.
Recortamos unos monigotes de papel y los dejamos en la bandeja.

Encendemos el televisor y esperamos unos segundos. Si ponemos la mano encima de la bandeja los monigotes de papel saltan, tocan la mano y regresan a la bandeja.

Explicación:
Con el papel de aluminio recogemos la electricidad estática que genera el televisor. Los monigotes de papel se cargan de electricidad.
Al poner una mano sobre la bandeja los monigotes, cargados de electricidad, son atraídos por la mano. Cuando el monigote toca la mano se descarga y regresa a la bandeja de aluminio donde vuelve a cargarse.




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

85 Poltergeist 2

Para realizar nuestro experimento necesitamos un televisor, papel de aluminio, cables, un par de latas de refresco, hilo y un palito.

Realización:
Colocamos un trozo grande de papel de aluminio sobre la pantalla del televisor.Ponemos las dos latas de refresco sobre el televisor y unimos con un cable el papel de aluminio y una de las latas (la situada a la derecha en el vídeo)
Hacemos una bolita de papel de aluminio y la colgamos con el palito y el hilo entre las dos latas de refresco. Al encender el televisor se observa que la bolita se desplaza hacia la lata de la derecha. Al tocar la lata rebota y se desplaza hacia la otra lata donde vuelve a rebotar y regresa a la primera lata originándose un movimiento vibratorio.

En pocos segundos la bolita se para.

Si aproximamos un dedo a la lata de refresco de la izquierda el movimiento de la bolita entre las dos latas no se detiene

Explicación:
Con el papel de aluminio recogemos la electricidad estática que genera el televisor.Las cargas se acumulan en la lata de refresco situada a la derecha (la que está conectada al papel de aluminio que está sobre el televisor) Esta acumulación de cargas atrae a la bolita de papel de aluminio que, al tocar la lata, se carga de electricidad del mismo signo y, por la repulsión eléctrica entre las cargas de la bolita y de la lata, rebota y se dirige hacia la lata situada a la izquierda. Al tocar la lata cede sus cargas y regresa a la primera lata de refresco.

Poco a poco se produce una acumulación de cargas en la lata de refresco situada a la izquierda y por esto se detiene la bolita. Con un dedo podemos descargar la lata de la izquierda y lograr que la bolita se mueva entre las latas sin detenerse.




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.

84 Poltergeist

Para realizar nuestro experimento necesitamos un televisor, papel de aluminio, cables, unas tiras de papel de periódico, un alfiler y una bandeja de aluminio (de las que se emplean para los alimentos)

Realización:
Colocamos un trozo grande de papel de aluminio sobre la pantalla del televisor.
Ponemos la bandeja de aluminio sobre el televisor y unimos con un cable el papel de aluminio y la bandeja.
Con el alfiler clavamos unas cuantas tiras de papel de periódico sobre la bandeja de aluminio.

Al encender el televisor se observa que las tiras de papel se separan y se ponen de pie sobre la bandeja. Si movemos un dedo en las proximidades de las tiras de papel se puede ver que las tiras se mueven siguiendo la trayectoria del dedo.

Explicación:
Con el papel de aluminio recogemos la electricidad estática que genera el televisor.
La acumulación de cargas del mismo signo en los papeles provoca una fuerza repulsiva y es por esto que los papeles se separan unos de otros sobre la bandeja.
Esta electricidad estática acumulada en las tiras de papel de periódico puede descargarse al aproximar un dedo (igual que la electricidad acumulada en las nubes se descarga en un pararrayos)

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.


83 Un globo que se mete en una botella

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de vidrio, un globo y agua del grifo.

Primero llenamos la botella con un poco de agua caliente. Agitamos bien y esperamos unos segundos.
Luego colocamos el globo en la boca de la botella, abrimos el grifo del agua fría y ponemos la botella debajo.

En unos segundos el globo se mete en la botella.

Explicación

Cuando colocamos el globo en la boca de la botella dejamos atrapado en el interior de la botella aire caliente. Al colocar la botella debajo del agua enfriamos la botella y el aire que contiene.
Si se enfría el aire atrapado en al botella disminuye la presión interna y el globo, impulsado por la presión exterior mayor, se introduce en la botella.


82 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-.




81 El vaso de Tántalo

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso de plástico y un tubo de goma.

Practicamos un pequeño agujero en la base del vaso de plástico y hacemos pasar el tubo de goma por dicho agujero. Para ajustar bien el tubo de goma en el agujero del vaso podemos usar pegamento. Es importante que no salga agua por dicho agujero.

El tubo se dobla en el interior del vaso de manera que forme dos ramas: una corta en el interior del vaso y otra larga que sale al exterior por la base del mismo.





Si añadimos agua en el interior del vaso vemos que el nivel del agua sube hasta llegar a la parte superior del tubo de goma. En ese momento el agua sale por la rama larga del tubo de goma y desciende el nivel del agua en el interior del vaso hasta llegar a la altura del extremo de la rama corta (en nuestro caso coincide con el fondo del vaso).

El vaso de Tántalo nunca se llena. Recuerda este nombre al cruel castigo que sufrió Tántalo (hijo de Zeus) según la mitología griega. Su castigo consistió en estar en un lago con el agua a la altura de la barbilla, bajo un árbol de ramas bajas repletas de frutas. Cada vez que Tántalo, desesperado por el hambre o la sed, intenta tomar una fruta o sorber algo de agua, éstos se retiran inmediatamente de su alcance.

Explicación:
El vaso de Tántalo es un sifón. Al llenar el vaso de agua también se llena el tubo de goma (la rama corta). Cuando el agua llega a la parte superior del tubo de goma comienza a caer por la rama larga arrastrando el líquido que hay dentro del tubo de goma. El nivel baja hasta descubrir el orificio interior del tubo.



Vacaciones de Abril

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Aunque ya estamos de vacaciones, el blog de Jugando con Blue-tooth irá subiendo nuevos experimentos y demás actividades; así que estén pendientes del material y su actualización.

Asimismo, a nuestros visitantes (grandes y pequeños), les agradecemos su preferencia en éstos días de descanso; esperando que a tod@s nos sirva para acercarnos un poco más a nuestras creencias y a la humanidad, así como para ser mejor persona cada día.

Saludos! y felices Pascuas o Semana Santa, según aplique en cada país.

* Imagen: Convento franciscano en Calpan , Puebla - México

Apóyanos para el III Premio Espiral Edublogs 09

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El Blog de Jugando con Blue-tooth, ha sido aceptado para concursar por el III Premio Espiral Edublogs 09; a convocatoria de la Asociación Espiral, Educación y Tecnología.

Por lo anterior, a nuestros visitantes les pedimos su ayuda de la siguiente forma:

  • Visiten el artículo en:


  • Realicen un comentario en el artículo, a favor de nuestro blog y lo bien que les ha servido para aprender Ciencia, tanto en el hogar como en el aula.
De antemano, les agradecemos mucho su apoyo. Saludos.

PD.- Mucho agradecemos también al comité organizador del Premio, la aceptación de nuestra candidatura.

80 Equilibrio sorprendente con dos martillos


Para realizar este experimento necesitamos dos martillos y un trozo de cuerda.

En primer lugar hacemos un lazo pequeño con el trozo de cuerda y luego unimos los mangos de los martillos con el lazo tal como se muestra en el vídeo. Finalmente apoyamos la cabeza de uno de los martillos en el borde de una mesa y vemos que el conjunto se mantiene en el aire sin caer.

El centro de masas de los dos martillos está por debajo del punto de apoyo en el borde de la mesa y el conjunto se mantiene en equilibrio estable. Si se golpea ligeramente uno de los martillos vemos que oscilan en el borde de la mesa sin caer.




El vídeo se grabó en el taller de mi amigo y maestro Juan Delgado

Experimento # 24 : Tu propio Arcoiris Compacto

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Con este simple experimento (muy fácil para los niños más pequeños), veremos cómo descomponer la luz del sol en el espectro de colores básicos.




Dificultad: Experimento muy fácil

Material: Un rayo de sol, una pared o cartulina blanca, un disco compacto ( CD )

¿Cómo hacerlo?

1.- Busca un buen lugar, donde puedas reflejar la luz del sol utilizando el CD; hacia una pared blanca o una cartulina del mismo color colocada en la pared.

2.- prueba distintos ángulos para observar los distintos colores que componen la luz del sol.

¿Por qué sucede?
  • Muchas fuentes de luz, como en el caso del Sol, emiten luz blanca.
  • Esta luz blanca es una mezcla de varios colores y esto se puede observar cuando la luz pasa por un prisma, o en un arcoiris; debido al fenómeno combinado de refracción y reflexión.


  • La luz del Sol, también se puede separar (descomponer) utilizando un CD (compact-disc) ; gracias al fenómeno de la difracción.
  • El CD tiene rendijas (huecos) pequeñísimas, en cada milímetro hay entre 500 hasta más de 1000 rendijas. Estas rendijas se comportan como "espejos muy pequeños", que hacen que el rayo de luz blanca se refleje en ángulos distintos para cada color, marcando franjas de color muy claras.
  • Isaac Newton logró demostrar con ayuda de un prisma que la luz blanca del Sol contiene colores partiendo del rojo, a su vez pasando por el naranja, amarillo, por el verde, por el azul y añil hasta llegar al violeta. Esta separación de la luz en los colores que la conforman recibe el nombre de descomposición de la luz blanca.