jueves, 24 de diciembre de 2009

Feliz Navidad


Estando ya a 24 de Diciembre no me queda nada mas que felicitar la Navidad a todos los seguidores y visitantes del blog y desear que se cumplan todos sus sueños durante el año 2010 que en breve entra.

Y por supuesto esperaros el año que viene con nuevas propuestas, con nuevos experimentos y nuevas sorpresas. Gracias a todos por seguirnos y por hacer de este blog una realidad. Os deseo unas buenas fiestas en familia o sino en un lugar maravilloso como este...



Finalmente y si tenéis un poco de tiempo libre os dejo el enlace a una entrada mas que recomendable sobre la formación de los copos de nieve y la curiosa formación hexagonal y fractal de la cristalización del agua en neoteo.com.

Un saludo para todos y..¡¡ hasta el año que viene !!

¡¡FELIZ NAVIDAD!!

martes, 22 de diciembre de 2009

El tubo de rayos catódicos 2


No obstante fue Joseph John Thomson el que durante el año 1897 estudió con sumo detalle estos rayos catódicos y pudo observar que se desviaban al aplicar campos electricos y magnéticos, pudiendo medir la relación carga-masa de las partículas.

Segun sus estudios, esta relación no dependía del gas del interior del tubo ni del material del cátodo o ánodo. Éstas partículas formaban parte de la materia y así pues el átomo no era indivisible. Estas partículas catódicas de denominaron electrones.

Años mas tarde Robert A. Millikan pudo determinar la carga del electrón en uno de los experimentos mas bellos de la historia de la ciencia: El experimento de la gota de aceite de Millikan.



Para poder demostrar que estas partículas poseían masa se ideó otro experimento. En esta ocasión el tubo de vidrio al que se realizaba el vació tendría en medio un molinillo giratorio. Al moverse los electrones no tendría mas remedio que chocar contra el molinillo. Si no tuvieran masa el molinillo no giraría, no obstante al conectar la diferencia de potencial éste empezó a girar. Se demostró por tanto, que los electrones tenían masa y cantidad de movimiento.

Observa el vídeo, porque es espectacular...




Sergio

El tubo de rayos catódicos 1


Si en el mes de noviembre hablábamos de un momento importante en la química y la física, como fue la descripción de los espectros de emisión, durante este mes hablaremos de otra etapa crucial en el desarrollo de la ciencia: el descubrimiento del electrón.

En el 1803 John Dalton formuló su teoría atómica de la materia y fue perfectamente aceptada por la comunidad científica puesto que explicaba muchísimos fenómenos. Simplemente Dalton afirmaba que la materia estaba compuesta por partículas indivisibles llamadas átomos.

No obstante está teoría se vería truncada en poco tiempo. En el 1875 William Crookes diseñó un tubo de vidrio dentro del cual pudo conseguir un vacío casi perfecto. Colocó electrodos en su interior e hizo pasar una corriente eléctrica por el tubo. Si se colocaba una pantalla fosforescente se podía observar una linea que parecía provenir de una radiación invisible. Ésta radiación salía directamente del polo negativo o cátodo, así que se la denominó rayos catódicos.




Se realizaron mas experimentos, uno con otro tubo y una figura en forma de aspa en uno de los extremos y una pantalla final de substancia fosforescente. Al crear la diferencia de potencial entre los electrodos se observó que los "rayos catódicos" se movían en linea recta y que chocaban en el aspa formando una figura la final. Lo mas sorprendente de todo no fue esto, sino que al aplicar carga eléctrica o magnética sobre la figura realizada ésta se movía formando figuras extrañas. Estaba claro que estos "rayos catódicos" formaban parte de la estructura interna de la materia y ademas poseían carga eléctrica.






Continuará...


Sergio

PD: Este artículo y el siguiente están dedicados al profesor Jordi Sánchez del Instituto Joan Boscà de Barcelona con el que tuve la suerte de coincidir hace dos años y que falleció de una forma un tanto repentina el pasado mes de Noviembre. Un saludo y un abrazo allá donde estés.

lunes, 7 de diciembre de 2009

Edward Cullen es impotente


Quizás me estoy desviando demasiado del objetivo inicial del blog, y es posible que esté entrando en temas mas cercanos a otros blogs, como ciencia vs ficción, malaciencia o física en la ciencia ficción de mi admirado Sergio L. Palacios, pero creo que tenia que decirlo. Es posible que a partir de ahora no solamente sea odiado por un buen montón de creyentes evangelistas (ver Transformando el vino en agua), sino que es posible que ahora sea arrollado por un montón de fans quinceañeras enloquecidas, que casi es peor...pero he de decir la verdad: Edward Cullen, el vampiro de Crepúsculo y Luna nueva es impotente.

Y no lo digo por decir, por que me de mucha rabia su éxito con las mujeres, sino basándome en temas estrictamente científicos.

El tronco del pene está formado por tres columnas de tejido eréctil: dos cuerpos cavernosos y un cuerpo esponjoso. Los cuerpos cavernosos tienen un tejido capaz de aumentar su tamaño hasta cuatro veces.



El pene no contiene ni huesos ni cartílagos, así que en el momento de la erección los cuerpos cavernosos y el cuerpo esponjoso son irrigados por cantidades elevadas de sangre proveniente de las arterias, haciendo que éste se infle y se endurezca. Este proceso se conoce como erección. Una vez la sangre ha entrado se produce una contracción de esfínteres vasales para que ésta quede atrapada. Una vez concluido el acto sexual, estos esfínteres vasales se relajan dejando salir la sangre.

Uno de los problemas mas habituales se produce justamente por la dificultad de realizar una erección, y se denomina disfunción erectil o impotencia erigendi (llamada comúnmente impotencia). Las causas pueden ser muchas y suele aumentar con la edad del varón. Alrededor del 5% de los hombres de 40 años de edad la padecen, y entre el 15 y el 25 % de los hombres de 65 años de edad experimentan disfunción eréctil, no obstante no es una parte inevitable del proceso de envejecimiento.

Así que basándonos en que Edward Cullen es un vampiro, que es de hecho un muerto viviente, y que si está tan pálido no es porque no toma el sol (que tampoco), sino porque no corre sangre por sus venas, tengo una pregunta:

¿Como es capaz de llenar sus cuerpos cavernosos y esponjosos con sangre para obtener una erección?

Aunque no pueda hacerlo Bella Swan todavía morirá por él en ésta película y en las siguientes secuelas, que se preveen para dentro de poquito. De momento, y por si no las habéis visto todavía, os dejo con el trailer de Luna Nueva:



Sergio

PD: Para mas información entra en pene sano.

martes, 1 de diciembre de 2009

El Galio


Uno de aquellos elementos de los que no se suelen hablar mucho. El gran olvidado. Cuando alguien nos habla de metal líquido todo el mundo piensa en el Mercurio, cuando existe otro mucho menos tóxicos como es el Galio.

El galio es un elemento de tabla periòdica, entre el Aluminio y el Indio en el grupo 13. Un metal blando de baja densidad que posee la curiosidad de tener un punto de fusión (paso de sólido a líquido) muy cercano a la temperatura ambiente. Nada mas y nada menos que 29,76 ºC. Mucho mas cercano que el mercurio que es de -38,83ºC.

De esta manera podemos, simplemente calentando al baño maria obtener Galio líquido. ¡¡¡Podriamos incluso llegar a tener galio líquido calentando con la mano!!!



La Tierra no es especialmente abundante en Galio, de ahí su elevado precio, y se obtiene de la extracción de un mineral: la galita. Otra curiosidad del Galio es que su densidad disminuye al solidificar , al igual que el agua. Asi si tenemos los dos estados observaremos que el sólido flota sobre el líquido. Una recomendación importante es no llenar nunca un recipiente de vidrio con galio líquido, puesto que éste expande y romperia el recipiente.



Se utiliza mayoritariamente como semiconductor y tambien en sus compuestos, como el Arseniuro de Galio, para fabricación de LEDs. Otra utilidad es para fabricar cucharas mágicas. Algunas simplemente funden en agua caliente, pero otras cucharas tan solo tienen una pequeña zona formada por galio. Al frotar levemente con los dedos por esa zona llegaríamos a su punto de fusión y pasaría a líquido. ¡¿¿Estamos derritiendo o rompiendo una cuchara de acero??!!!NO, se trata de un truco de magia en el que utilizamos una propiedad física de un elemento químico.



Sergio

sábado, 21 de noviembre de 2009

Plasma, el cuarto estado de la materia


¿Como cuarto estado? ¿Es que no existen tres estados? Existe el gas, el líquido y el sólido...¿existen mas estados?
Pues si que existen, y ademas uno de ellos es el estado mas abundante en el universo: el plasma. Existe todavía un quinto estado de la materia: los condensados de Bose-Einstein, predichos por Bose y Einstein en 1924, realizados en el laboratorio durante el año 1995 por Eric Cornell, Wolfgan Ketterle y Carl Wieman. Ganadores éstos del Nobel en el 2001, pudieron enfriar átomos hasta casi dejarlos inmóviles. Éste nuevo estado poseen propiedades que otros estados no poseen como la superconductividad y la superfluidez.

Hablamos todos los días de televisores de plasma, pero ¿que es el plasma?

El plasma es gas que debido a una corriente eléctrica elevada o a mucha temperatura ha sido capaz de perder un electrón, formándose a la vez una especie cargada positivamente o catión.
Entonces, ¿porque no se le llama gas cargado, simplemente? porque posee propiedades físicas diferentes, por ejemplo conduce la electricidad de una manera espectacular.



La manera en como lo conocemos es por las famosas lámparas de plasma o bolas de plasma. Con un pequeño generador de Van Graff en su interior, genera una cierta cantidad de corriente eléctrica, que el plasma nos la puede hacer visible de forma espectacular mediante rayos de colores.

De hecho, esta cantidad de corriente es capaz de ionizar también el aire del exterior pudiendo hacer encender una lampara fluorescente sin tocar la bola de plasma. Las lamparas fluorescentes funcionan también mediante plasma. Existe una cierta cantidad de vapor de mercurio a baja presión en su interior, que al pasar una pequeña cantidad de corriente eléctrica, se convierte en plasma y emite luz. Esta luz excita la substancia fluorescente del tubo de vidrio, que al haber gran cantidad multiplica el efecto del mercurio. El tubo emitirá luz gastando relativamente poco.



Otro ejemplo de plasma es toda la zona por la que pasa un rayo, y el mismo Sol y las estrellas, que se encuentran en su gran mayoría formado por plasma.

Sergio

jueves, 12 de noviembre de 2009

¡¡¡10 000 VISITAS!!!

¡¡¡Ya hemos llegado a las 10000 visitas y sigue subiendo!!!Estoy muy contento y emocionado por el resultado del blog durante estos dos últimos meses. Casi se puede decir que hemos doblado la cantidad de personas que nos visitan, y sigue en aumento, ¡¡¡casi exponencial!!!

Gracias a todos por conectarse y a todos los nuevos seguidores del blog, así como los subscriptores del canal de Cluster de youtube, que ya suman entre amigos y subscriptores 47...

¡¡¡Un saludo bien grande!!!

Nos seguimos viendo en Cluster.

Sergio

miércoles, 11 de noviembre de 2009

Espectros de emisión Parte 2


El descubrimiento de lineas discontinuas en los espectros de emisión de los diferentes elementos no podía explicarse según la teoría electromagnética de la época, perfectamente asentada en la comunidad científica. Según la teoría electromagnética de Maxwell el electrón al girar tendría que perder energía de forma continua. De esta manera no tendría mas remedio que perder velocidad y caer hasta el núcleo.

Fue necesaria la implicación de varios genios para que surgiera una nueva disciplina: la mecánica cuántica.

Tras la aportaciones de Planck, Einstein y otros investigadores, Niels Bohr diseñó un átomo que podía explicar las líneas espectrales. Partiendo del átomo de Rutherford colocó el núcleo atómico en el centro y los electrones girando como planetas alrededor de él. Los electrones al girar no perdían energía y por ello no caían hacia el núcleo. Si aplicábamos energía al átomo el electrón lo único que podía hacer era subir de nivel a otra órbita superior. Al descender hacia su órbita inicial desprendería energía en forma de luz, que podrían verse como lineas espectrales. Es decir, que la energía estaba cuantizada, la energía no sería continua sino que tan solo podría estar permitida para unas longitudes de onda, características de cada elemento.



Éste fue unos de los gérmenes que hicieron desarrollar la teoría cuántica, en estos momento totalmente aceptada. Posteriormente el átomo de hidrógeno fue descrito por otro genio: Irwin Schrondinger. Pero eso ya es otra historia.

¡¡Mas espectros!!

Espectro de Mercurio:



Espectro de Neón:



Desde luego tanto Bohr como Einstein hicieron buen trabajo. ¡¡Os podéis tomar un descanso!!



Sergio

miércoles, 4 de noviembre de 2009

Espectros de emisión Parte 1


Cuando pasa luz blanca a través de un prisma podemos separar sus diferentes colores. Este experimento lo realizó Newton en 1660, y fue recreado por este mismo blog en el artículo "Sacando los colores" de Abril de este mismo año.
Newton estaba obsesionado con la luz. Incluso llegó a clavarse una aguja de coser en el ojo, para averiguar si su percepción variaba con la presión. En el epitafio de Newton hay una frase muy famosa de Alexander Pope:

"La naturaleza y sus leyes yacían ocultas en la noche;dijo Dios"que se haga Newton", y se hizo la luz."

De todas formas no hemos venido a hablar de Newton, sino de los espectros. El espectro de la luz blanca es el espectro del continuo. En él se pueden observar todos los colores del arco iris. Yendo un poco mas allá podemos decir que la luz es en realidad una onda electromagnética, y que el visible es tan solo una pequeña parte del espectro electromagnético total. También existe las ondas de radio, el microondas, el infrarojo, el ultravioleta, los rayos X y los rayos Gamma.



Si calentamos una substancia lo suficiente, o aplicamos una fuerte diferencia de potencial entre los bornes de una lámpara con un cierto gas en su interior, podemos hacer que este gas o esta substancia emita luz. No obstante, si separamos esta luz en sus diferentes colores no observaremos un espectro continuo, sino un espectro discontinuo. Es decir, tan solo veremos unas pocas lineas. Esto es un espectro de emisión. Y cada elemento posee uno característico.

Diferentes espectros de emisión:



El Experimento:

En el siguiente experimento hemos utilizado una lámpara espectral de Nitrógeno a baja presión, y hemos conectado entre los bornes 7000 V de corriente continua, haciendo excitar el gas de su interior. Al excitarse, éste emitirá luz, que podremos descomponer usando una red de difracción:



¿Porque no se ven todos los colores? ¿Porque aparecen lineas o rayas espectrales?
¿Se puede hacer de otra forma mas fácil?

Todas estas preguntas se resuelven en el siguiente artículo: Espectros de emisión parte 2.

Sergio

lunes, 2 de noviembre de 2009

Freqüències de Eugènia Balcells



Es muy rara la unión entre artistas y científicos, entre lo que es comúnmente conocido como arte (dentro del ámbito de letras) y la ciencia. Y es una verdadera lástima. Personalmente creo que existe arte en la ciencia, y ha de existir ciencia en todo lo que es arte. Y es mi impresión que son ramas realmente unidas aunque paradójicamente existan muchísimas personas que las desvinculen. En este caso estamos de enhorabuena, porque en las últimas semanas se produjo el milagro, la unión entre ambas. En el espacio Arts Santa Monica de Barcelona hay en estos momentos expuesta la última obra de Eugènia Balcells. Su nombre es Freqüències (frecuencias en catalán) y representa justamente esto. La unión entre arte y ciencia.

Freqüències es una obra muy personal de Eugènia, que une parte de su universo personal con las frecuencias de emisión obtenidas de diferentes elementos. La obra consta de tres estadios, un vídeo donde se entremezclan los colores con las energías (por frecuencia), una mezcla de vídeo y oscuridad rotatoria y una tabla periódica final donde los elementos están representados por su espectro de emisión.



Si no sabéis mucho sobre espectros y tenéis curiosidad, os espero en el próximo artículo de Cluster, en el que hablaremos mas sobre estos fantásticos experimentos. Y si pasáis por Barcelona, no dejéis de ver la obra de Eugènia, la entrada es gratis.
En el siguiente vídeo Eugènia nos habla sobre su obra (vídeo en català).




Sergio

viernes, 16 de octubre de 2009

Paradoja hidrostática

Uno de los experimentos que mas me han fascinado, y ha habido muchos, es justamente el de la paradoja hidrostática. Es a mí entender totalmente injusto el tratamiento que se le aplica a la física de fluidos en el currículum de la ESO y del Bachillerato en España. ¿Cómo es posible que tan solo salgan en 4º de ESO (asignatura optativa, por cierto), y encima sin profundizar demasiado?

¿Es necesario mencionar que gracias a los principios de la hidráulica podemos realizar las prensas para elevar coches, y que gracias a Bernouilli podemos volar? ¿Por qué no se explican estos principios en el bachillerato sin son de importancia capital en nuestros días?

El Teorema fundamental de la hidrostática es justamente el que nos explicará la paradoja. Primero veamos en que consiste. Si llenamos un recipiente con agua, o con cualquier otro líquido, ¿Cómo subirá el líquido en el recipiente? ¿Subirá a una mayor altura en el recipiente estrecho y subirá menos en el recipiente ancho? Es necesario decir que para llenar el recipiente ancho hará falta mucha mas agua…



Como podemos ver en el vídeo, en todos los casos y en todas las formas y volúmenes sube la misma altura. ¿Como es posible esto?

Si aplicamos las leyes de Newton para nuestro caso podremos observar que las únicas fuerzas que actúan serán las fuerzas verticales, ya que las horizontales se anulan entre si. Así pues, y aunque parezca extraño, las presiones que realizan los líquidos únicamente dependen de la altura del líquido y no de su volumen (de ahí la paradoja).

En el siguiente vídeo podemos observar que además la altura es respecto a la horizontal y no a la colocación de aparato.



Espero que os haya gustado,

Sergio

Movimiento rectilineo uniforme

Es para mi muy curioso conocer que experimentos son mas interesantes para el público en general que otros. Éste experimento fue publicado en youtube hace 4 semanas y tiene ya 554 reproducciones, en contra del experimento del huevo duro y huevo crudo que lleva aproximadamente el mismo tiempo publicado, pero tan solo 143 reproducciones, en contra de lo que yo pensaba, que seria muy visitado...parece que el tema de los huevos no interesa tanto...

Se trata de otra forma de realizar una demostración, o incluso una práctica sobre movimiento rectilíneo uniforme, a veces tan difícil de demostrar. En esta ocasión se trata de un dado redondo, que contiene un peso en su interior y que curiosamente posee la misma densidad relativa que la glicerina (1,26 g/ml).

Si dejamos caer un objeto sobre un líquido rápidamente actúa el famoso principio de Arquímedes, y se estable una lucha de fuerzas: la del peso del objeto, contra la fuerza de empuje del líquido. ¿Quien gana? Pues curiosamente el que gana es el que posee la densidad mayor. Si el objeto tiene mayor densidad que el líquido cae, y si es el líquido el que posee mayor densidad, éste flotará.

¿Que pasará sin tienen la misma densidad?


El cuerpo ni flota ni se hunde, se quedará en el lugar donde fue dejado sin que ninguna fuerza actúe sobre él. Así que, ¿como conseguimos el movimiento rectilíneo uniforme? Dejando caer la bola desde cierta altura. Ésta cogerá una cierta velocidad, y aunque pierda cierta energía cinética con el choque con el líquido, y con el rozamiento con el líquido, se puede conseguir que se mantenga una velocidad límite constante durante casi todo el trayecto.



Se puede calcular la velocidad límite igualando la fuerza total con la que baja la bola según Newton con la ley de Stokes, de esta manera podemos decir que la velocidad límite constante dependerá directamente con el radio de la esfera y la relación de densidades e inversamente con la viscosidad del medio.

Sergio

PD: Este experimento se ideó conjuntamente con la profesora Pepa Palacios del Instituto Joan Boscà de Barcelona.

viernes, 9 de octubre de 2009

La ciencia necesita pasión y tesón, pero nunca tijeras

Desde ayer existe una iniciativa en todos los blogs dedicados a la ciencia, iniciada por La Aldea Irreductible de Javi Peláez. Si bien hemos empezado a notar una notable reducción en los presupuestos en educación (por lo menos en Cataluña), ahora también la crisis parece que "quiere" afectar a I+D+i. Lo que aun no hemos podido ver es una reducción en los sueldos de los ministros y consellers...



Nunca he tenido el propósito de realizar política en un blog dedicado a la divulgación de la ciencia, pero hemos de ser conscientes que un país sin cultura y sin financiación para investigación está destinado al fracaso económico. España y Cataluña no pueden dedicarse únicamente a la construcción y al turismo, es necesario que los políticos que nos gobiernan sean capaces de entenderlo.

La ciencia y la educación necesitan pasión y tesón, pero nunca tijeras.

lunes, 5 de octubre de 2009

Una pelota de helio

La gente de Maui Toys han sacado un nuevo juguete. Consiste en una pelota, pero no una pelota corriente, sino una pelota llenada con helio. En lugar de inflar la pelota con aire, ésta contiene en su interior helio, de esta manera tiene propiedades realmente espectaculares. Observa el siguiente vídeo:



Efectivamente, si hace unos meses hablábamos de la densidad de los alimentos, y podíamos comprobar cual era mas denso y cual menos sumergiéndolos en agua, ¿por que no hacer lo mismo con los gases? ¿Todos los gases tienen la misma densidad?

Lo cierto es que no. Mientras que el nitrógeno y el oxigeno (componentes principales del aire) tienen una densidad de 0,00117 y 0,00133 g/cm3 respectivamente, el argón (un gas noble muy pesado) tiene 0,00178 g/cm3 y el helio (otro gas noble, esta vez muy ligero)tiene una densidad de 0,00017 g/cm3. Es decir que el helio pesa 10 veces menos que el argón.
Así que de la misma forma que una lata de coca-cola cero sube y flota por encima del agua, un globo con helio sube por encima del aire, ya que poseen menor densidad que el oxigeno y que el nitrogeno.

Así que ya tenemos un nuevo juguete, que a la vez nos ha permitido volver a hablar sobre densidades:



El juguete es de Maui Toys. Si vais a este enlace podréis entrar la casa comercial para comprarlo.

Saludos

Sergio

miércoles, 30 de septiembre de 2009

¿Como diferenciar un huevo cocido de uno crudo?

A veces uno se asombra de la cantidad de cosas que se pueden explicar con un experimento tan sencillo. Tenemos dos huevos y sabemos que uno está crudo y el otro está cocido. ¿Como saber cual es cual sin romperlos?



Aunque el experimento está explicado brevemente en el vídeo se hace necesaria una mayor explicación, aplicando las leyes físicas conocidas. En el huevo cocido el centro de gravedad está fijo y de esta manera gira rápidamente. El huevo crudo no obstante puede fluctuar en su interior. La disolución que existe en el interior del huevo es de una enorme viscosidad, es decir que se mueve con dificultad. Al girar el huevo las diferentes partículas en su interior se moveran, pero con gran resistencia, haciendo frenar el giro del huevo. Este efecto se puede tambien observar en el siguiente video que se explicó en movimiento no uniforme




Este experimento tambien se puede explicar por la primera ley de Newton, la ley de la Inercia. Si giramos el huevo cocido y lo paramos, al ser totalmente compacto, éste se parará. En cambio si giramos el huevo crudo y lo paramos brevemente, éste continua girando. Sigue perfectamente la ley de la Inercia. Al no actuar directamente una fuerza sobre el líquido del interior del huevo, éste continua girando. Seguiria girando en movimiento circular uniforme, pero debido al rozamiento interno dentro del fluido irá frenando su velocidad hasta parar.

Sergio

jueves, 17 de septiembre de 2009

Fosforescencia de la Kriptonita

Si a finales del año pasado os explicaba la diferencia entre fluorescencia y fosforescencia en el artículo de Cluster (si lo quieres ver entra aqui.), este año os empezaré hablando del fenómeno de la fosforescencia y os daré algunos ejemplos.

Uno de los mas clásicos y utilizados ámpliamente ha sido el sulfuro de zinc (ZnS), que puede encontrase en dos formas zincblenda o wurtzita. No obstante, para que pueda ser fosforescente necesita estar dopado con otro metal, es decir, algunos cationes zinc son substituidos por otros cationes. Si substituimos el catión zinc por cationes plata, la luz emitida será de color azul, naranja si la substituimos por manganeso, y la mas conocida, de color verde, si utilizamos cobre. Es del todo necesario este catión dopante, pues es el que generará un estado metaestable que ralentizará la emisión de luz y creará la diferencia entre fluorescencia y fosforescencia.





Desde hace unos años, no obstante, este tipo de materiales se ha ido substituyendo por otros mas efectivos, capaces de multiplicar por 10 el tiempo de radiación fosforescente. Se trata de los aluminatos de estroncio. Para que éste pueda comportarse como fosforescente tambien es necesario que esté dopado, en este caso con europio, un metal de las tierras raras poco conocido.


Hoy en día es muy fácil comprar materiales fosforescentes creados a partir de aluminatos de estroncio. Scitoys vende este tipo de productos por 4,18 dolares con el peculiar nombre de Kriptonita.





Existe también otra página especializada en productos fluorescentes y fosforescentes llamada Glow-net.com, en la que puedes comprar todo tipo de productos y colores, y otra francesa llamada pinturafosforescente.com, con gran cantidad de productos fosforescentes.

Saludos

Sergio

domingo, 6 de septiembre de 2009

¡¡¡Cluster vuelve!!!!

Al igual que Batman hiciera en su momento, Cluster vuelve del periodo vacacional para volver a mostrar y explicar nuevos experimentos, nuevas ideas y sobretodo intentar divulgar la ciencia de forma divertida y amena, sin perder nunca la idea de explicar la ciencia de forma clara y fácil de entender para cualquiera.

Ha sido para mi una sorpresa volver a entrar en el blog y descubrir, que no solamente ha funcionado solo, sino que el numero de visitantes en dos meses,¡¡¡ ha sido el mismo que el de los cuatro meses anteriores!!!Hemos pasado de 2600 visitas a finales de Junio, a las 5050 a principios de Septiembre...
El vídeo realizado por Cluster para youtube mas visto sigue siendo fluorescencia y fosforescencia, con 51600 vistas, seguido de quimioluminiscencia con 6187 y movimiento rectilíneo uniforme con 4666. ¡¡¡Ademas he de celebrar también el primer seguidor del blog!!!!¡¡Welcome Cynty!!

¡¡¡ESTE AÑO HABRÁ NOVEDADES!!!

Se seguirán realizando experimentos y nuevas demostraciones, tanto de física, como de química, geología y biología, pero se creará un nuevo espacio para una mejor ordenación.

El sistema blog de blogger es genial para realizar nuevos artículos y explicar ciertas experiencias y colgarlas en la web, pero no resulta especialmente práctico para la ordenación de los experimentos, clasificación y búsqueda. En muchas ocasiones, ni yo mismo he sido capaz de encontrar de forma rápida un experimento en concreto (y he sido yo el que lo ha hecho!!!), así que me imagino que muchos de vosotros habéis entrado para entender mejor el vídeo que os encontrasteis en youtube, pero no mirasteis ningún otro experimento mas del blog.
Es lógico, no sabéis que es lo que pude hacer en marzo del 2009 (por ejemplo...), y para poder encontrar otro experimento que me interese se puede perder mucho tiempo...

Por todas estas razones nace CLUSTER-EXPERIMENTOS. Un site web (parecido a una página web), donde estarán organizados por temas todos los experimentos que se irán realizando en el blog de Cluster. Podréis encontrar siempre un enlace fácil a la derecha de los artículos.



¿Que mas podremos encontrar en CLUSTER-EXPERIMENTOS?

No solamente encontraremos TODOS los experimentos del blog de Cluster ordenados por temas sino que ademas podremos encontrar las sugerencias. El experimento del mes (propuesto por nosotros), sabrás cuales son los tres vídeos mas vistos en youtube, y ademas entradas rápidas al blog Cluster y la página de user de youtube de Cluster.

* CLUSTER EXPERIMENTOS está todavía en construcción, pero espero que esté plenamente operativo para finales de este mes.


Espero que de esta manera sea mas útil toda la información colgada en la web. Espero vuestros comentarios y vuestras propuestas, siempre de pensó Cluster también, como una zona de intercambio de información, así que si tenéis alguna propuesta, tanto para el blog de Cluster como para el site-web CLUSTER EXPERIMENTOS no os corteis...explicadme la propuesta.

Sin mas, os deseo a todos un feliz fin de vacaciones, si no lo habéis hecho ya...

Salu2

Sergio

lunes, 22 de junio de 2009

Cluster se va de vacaciones

Se ha terminado el año escolar, y como cada año los chavales comienzan las vacaciones y los profesores el merecido descanso. Es por esta razón que Cluster deja de tener sentido en estas fechas, y entrará en un estado de hivernación hasta el próximo curso, que despertará con nuevos experimentos y nuevas ideas.

Aunque si queréis ir viendo antes que nadie los nuevos experimentos y vídeos podéis ir entrando en :

Canal de youtube de CLUSTER

Durante este año de vida de Cluster se han realizado numerosos experimentos de ciencia, mayoritariamente de física y química , aunque alguno de biologia y geologia a caído. Espero que hayan sido del agrado de todos los visitantes del blog.

Estoy especialmente contento con el resultado del blog y de la página de youtube. Ha habido mas de 2600 visitas al blog desde el mes de marzo del 2009, el vídeo mas visto del blog en youtube ha sido el de fluorescencia y fosforescencia con mas de 25000 visitas, habiendo hasta día de hoy 6 vídeos con mas de 1000 visitas en youtube. Números que considero fantásticos, dado el pequeño círculo en el que nos movemos los de ciencias...Ya sabemos que no se verá igualmente en youtube un vídeo con el nombre: "Energia potencial gravitatoria" que "Fotos de Pilar Rubio en biquini", por dar un ejemplo...asi que puedo decir que estoy muy contento con el resultado...

He de decir, no obstante, que he encontrado muchas respuestas y comentarios en los videos de youtube, donde la gente ha preguntado muchas cosas, pero no tanto en el blog, donde muy poca gente ha respondido o ha realizado un comentario del artículo. No seáis tímidos, realizad un comentario, y de esta manera podremos enriquecernos todos mucho mas...el blog no estuvo pensado nunca como un espacio cerrado, sino abierto a todo tipo de comentarios y sugerencias... así que ÁNIMO, y ¡¡¡adelante!!!

MIL GRACIAS a todos los que han entrado alguna vez al blog, aunque solo sea a curiosear, y...¡¡¡¡¡ESPERO QUE CONTINUEIS ENTRANDO EN EL BLOG Y SIGUIENDO LOS EXPERIMENTOS A PARTIR DE SEPTIEMBRE!!!!!!

Salu2

Sergio

Juego de pelotas

Uno de los principios mas importantes de la física es el de la conservación de la energía, del que se deriva éste otro principio, el de la conservación de la energía mecánica.
Diremos que que un cuerpo posee energía cunado éste tenga posibilidad de realizar un trabajo, es decir aplicar una fuerza durante un cierto desplazamiento.
Consideraremos energía mecánica, a toda aquella energía que se relacionará con el movimiento (energía cinética), y energía almacenada por un cuerpo para luego aplicarla (energia potencial). Un muelle que está encogido posee un energía almacenada que al dejarse ir puede realizar un trabajo (energía potencial elástica). Al igual que un cuerpo por estar a una cierta altura, ya que la fuerza de gravedad lo atraerá hasta llegar al suelo, realizando un trabajo (energía potencial gravitatoria).

El principio de conservación de la energía mecánica dice que si el sistema está aislado, la energía se conserva. Si dejamos caer una pelota desde una cierta altura, ésta poseerá inicialmente una energía potencial gravitatoria, que al dejar caerse se convertirá en energía cinética. La pelota rebotará y volverá a subir (volverá a tener energía potencial) ¿Es posible que la pelota suba mas alto que la dejamos?

Es totalmente imposible. Violaría el principio de conservación. Lo mas probable es que ni suba tan lato como antes, puesto que parte de la energía se habrá perdido en calor por el rozamiento con el aire.



¿Por que sube la pelota de ping-pong mas alto?

Si leíste las monedas, sabras que la cantidad de movimiento es otra magnitud especialmente importante en los choques de partículas. En general podremos decir que la pelota de baloncesto tendrá mayor energía potencial gravitatoria, que se traducirá en mayor energía cinética, ya que posee mas masa, que la pelota de tenis. Al chocar transferirá toda su cantidad de movimiento a la pelota de tenis (y su energía cinética), pudiendo subir mas alto de lo que cayó.

Se puede realizar el mismo experimento con un juguete conocido como Astroblaster, de la casa comercial Fascinations, o también te lo puedes fabricar tu mismo, como en este vídeo de Física entretenida:



Sergio

PD: Dedicado a Pilar. Gracias por ayudarme a hacer el vídeo.

jueves, 18 de junio de 2009

La presión atmosferica

La presión atmosférica es la fuerza que realiza el peso de la atmosfera sobre unidad de superficie. Se han realizado a lo largo de la historia, innumerables experimentos para demostrar su existencia, entre los que destacan los experimentos de Evanista Torricelli y de Otto Van Guericke, con sus famosos hemisferios de Magdeburgo. Actualmente poseemos gran cantidad de experimentos para poder demostrar su existencia y sus efectos, de los cuales os explicaré uno de ellos:

¿Que le pasa a un globo cuando le quitamos el aire que le presiona?



Al quitar el aire que le está presionando (al disminuir la presión atmosférica), el aire en el interior del globo tiende a expandirse, siguiendo la ley de Boyle y Mariotte, que dice que al disminuir la presión ejercida por un gas, éste aumenta su volumen. Se trata de un ejemplo mas de presión atmosférica y sus efectos. El experimento se puede realizar también con nubes o golosinas:



Espero que os haya gustado,

Sergio

domingo, 7 de junio de 2009

Naturaleza eléctrica de la materia 2- Fun Fly Stick

Ha salido un nuevo juguete que es el preferido de todos los profesores de ciencias y niños: El Fly Fun Stick. No es intención de este blog hacer propaganda de juguetes, ni de ningún objeto, pero éste juguete me ha llamado especialmente la atención. Se trata de un generador de Van de Graaff portátil con el que se pueden realizar gran cantidad de experimentos.

Genera una cierta carga negativa, así podemos hacer volar pequeños objetos voladores de aluminio (realmente muy sensibles), que ya vienen incluidos en el juego. Éste objeto al tocar el generador en forma de barrita queda también electrificado negativamente, y se genera una repulsión con la barrita, de esta manera puede volar. En este vídeo lo podemos ver en ingles explicado por Steve Spangler:



Ademas, por supuesto, se pueden realizar muchísimos mas experimentos de electricidad estática, puesto que es un pequeño generador de Van de Graaff. En el siguiente vídeo (en ingles) vemos unos ejemplos:




No se puede comprar en España, y de momento tan solo los he podido conseguir a través de internet. Yo ya lo he comprado a través de Steve Spangler Science, pero también se pueden conseguir a través de Grand Illusions, ThinkGeek, Amazon, aunque el juguete en concreto es de la casa Unitech Toys.

Sergio

Naturaleza electrica de la materia 1

Los primeros que observaron fenómenos eléctricos fueron los griegos. Tales de Mileto (640-546 aC)observó que al frotar ámbar con seda se producían chispas y que posteriromente el ámbar adquiría la propiedad de atraer cosas pequeñas como trozos de paja, pelusa, etc...De ahí el nombre de electrón (que en griego quiere decir ámbar).

El físico inglés William Gilbert(1540-1603)realizó los primeros estudios serios sobre electrostática. Diseñó el electroscopio, formado por un material conductor que al final que dividido en dos pequeñas láminas. Al electrificarlas, éstas se separan por repulsión. Este aparato lo podemos ver en el siguiente vídeo de Jose Martín Roldan de su página maquinas científicas:




Si frotamos una varilla de ebonita con piel, los electrones menos atraídos por el núcleo atómico saltaran de la piel a la barra de ebonita. La barra de ebonita se cargará negativamente y la piel positivamente, puesto que a perdido electrones. Este fenomeno por frotación se denomina efecto triboelectrico.
Ahora que tenemos una barrita cargada negativamente podemos atraer objetos por inducción de carga. Si tenemos objectos neutros (no cargados) podemos inducirles un dipolo (es decir, una separación de cargas). ¿Como? Muy sencillo, simplemente acercando el objeto cargado. Al acercar la barra de ebonita cargada negativamente, los electrones del objeto se alejaran por repulsión, creando una zona de carga positiva neta, que se verá atraída por la barra.



Sergio

lunes, 1 de junio de 2009

Reacciones con mercurio

Una de las reacciones mas bonitas que se pueden realizar es el corazón metálico, que se puede realizar con mercurio o con galio. Para ello, necesitaremos ácido sulfúrico diluido, dicromato de potasio o permanganato de potasio, un tornillo de hierro y ácido súlfurico concentrado. Las reacciones son las siguientes:

3 Hg (l) + Cr2O72- (aq)+ 14 H+ (aq) = 2 Cr3+ (aq) + 3 Hg 2+ (aq) + 7 H2O (l) (1)
Hg 2+ (aq) + Fe (s) = Fe 2+ (aq) + Hg (l) (2)

El mercurio en medio ácido reacciona con el dicromato, generándose mercurio (II) de color rojo y cromo (III). Ésta reacción causa una fuerte variación en la tensión superficial del mercurio, creándole una convulsión. Por si fuera poco le colocamos un tornillo o clavo de hierro al lado, generando de nuevo mercurio elemental, y causándole otro cambio en la tensión superficial. Si se realiza con paciencia puede crear un corazón de mercurio:





Otra variación de la reacción seria añadir virutas de hierro. En un cierto momento las virutas quedan enganchadas al mercurio y en ese momento las variaciones de la tensión superficial crea un motor que hace que el mercurio empiece a correr por toda la capsula. ¡¡ Increíble!!



Sergio

El mercurio

El mercurio es un metal de características muy particulares. Se trata del único metal de transición que es líquido a temperatura ambiente, su punto de fusión es de -38,68 ° y su punto de ebullición tampoco es muy elevado 356,88 °C, con lo que es probable que a temperatura ambiente o calentándolo levemente podamos inhalar vapores de mercurio, que son especialmnete tóxicos. Otro metal de características parecidas es el galio, ya que su punto de fusión es de 28,56 °C, aunque éste es menos tóxico. Otras propiedades son su elevada tensión superficial y que es un líquido que no moja.



Otra particularidad del mercurio es elevada densidad. La densidad del mercurio es de 13,53 g/cm3, es decir 13,53 veces mas pesado que el agua (utilizando el mismo volumen). La historia nos cuenta que Torricelli pudo medir la presión atmosférica utilizando una barra de un metro de vidrio, ésta descendía hasta 760 mm, dejando un vació en su interior. Torricelli no podría haber realizado el experimento de otra manera, puesto que con agua habría necesitado una barra de vidrio de mas de 10 m, para poder igualar a la presión atmosférica. La densidad del mercurio es tan elevada que podemos dejar una bola de acero encima y podremos ver como flota.



El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) ha realizado un estudio sobre el mercurio y sus efectos nocivos. En él se detalla que el mercurio es altamente nocivo para la salud pública y el medio ambiente, al igual que sus sales y un derivado altamente peligroso (el metilmercurio, que podemos consumirlo en dietas levadas de pescado). En concreto este informe nos dice textualmente:

"La vía principal de exposición al mercurio elemental es por inhalación de sus vapores. Cerca del 80% de los vapores inhalados es absorbido por los tejidos pulmonares. Este vapor también penetra con facilidad la barrera de sangre del cerebro y su neurotoxicidad está bien documentada. La absorción intestinal de mercurio elemental es baja. El mercurio elemental puede oxidarse en los tejidos corporales a la forma divalente inorgánica.
Se han observado trastornos neurológicos y de comportamiento en seres humanos tras inhalación de vapor de mercurio elemental. Algunos de los síntomas son: temblores, labilidad emocional, insomnio, pérdida de la memoria, cambios en el sistema neuromuscular y dolores de cabeza. Se han observado asimismo efectos en el riñón y la tiroides. Las exposiciones altas también han ocasionado mortalidad. En cuanto a carcinogenicidad, la evaluación general del IARC (1993) concluye que el mercurio metálico y los compuestos inorgánicos de mercurio no son clasificables en cuanto a carcinogenicidad para los seres humanos (grupo 3). Por consiguiente, los efectos neurotóxicos, como la inducción de temblores, podrían constituir el efecto crítico que sirva de base para la evaluación de riesgos. También deberían considerarse los efectos en riñones (conducto renal), pues son el punto de destino crítico en lo que a exposición a compuestos inorgánicos de mercurio se refiere. Puede que el efecto sea reversible, pero como la exposición de la población general tiende a ser continua, el efecto puede seguir siendo relevante."

Aunque de momento no se puede clasificar como cancerígeno, lo mas adecuado al trabajar con él es utilizar guantes y mascarilla para no inhalar sus vapores, a poder ser bajo vitrina extractora.

Mas información entra en Dossieres Greenfacts.

Sergio

domingo, 24 de mayo de 2009

Un motor eléctrico

Gracias al fenómeno de la inducción magnética podemos utilizar transformadores, generadores, motores eléctricos, la vitrocerámica de inducción y la mayoría de las demás máquinas eléctricas.

¿Que es la inducción magnética?

Cuando movemos un imán permanente por el interior de las espiras de alambre de cobre, se induce una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente eléctrica producida por el campo magnético que movemos de forma manual. Podemos detectar la corriente eléctrica inducida por medio de un galvanómetro, y observaremos que si colocamos el imán en sentido norte-sur, la corriente eléctrica irá en un sentido, y si lo colocamos de sur-norte, la corriente inducida será de sentido contrario.

De igual manera una corriente eléctrica genera a su vez un campo magnético inducido, que podemos ver a través del dibujo de sus lineas de campo, si colocamos un papel encima y limaduras de hierro. Este efecto lo podemos ver en el impresionante vídeo de yagoclua en youtube:



¿Como funciona un motor eléctrico?

Un motor eléctrico utiliza este principio para generar energía cinética, energía de movimiento. Si colocamos un imán permanente cerca de una corriente eléctrica, se generará un campo magnético que, por la ley de lenz, tendrá a oponerse al campo magnético permanente. Para oponerse al campo magnetico permanente, la bobina o simplemente el cable de cobre por el que pasa la corriente empezará a girar.

Dependiendo del sentido del campo eléctrico, el campo magnético inducido será en un sentido o en otro, y por tanto el sentido de giro tambien variará como podemos observar en el siguiente vídeo:



Hay muchísimas maneras de realizar un motor. Aquí podemos ver otra manera muy sencilla de realizarlo (vídeo de femeniafernando):



Y en el siguiente vídeo de gildbonfac, un fantástico motor levitando en el aire por efectos diamagnéticos con grafito pirolítico:



Sergio

martes, 19 de mayo de 2009

Arte Casellas

Navegando por youtube he encontrado varios videos que son dignos de mención. Estan realizados por Vicky Fernandez Casellas, profesora de dibujo de un instituto público, que ademas realiza su propio trabajo y lo expone.
El hecho de que salga en este blog es porque utiliza pintura fluorescente en sus obras. De esta manera puede conseguir efectos increíbles. El cuadro se ve de una forma al natural y de otra bajo la luz ultravioleta.



Me ha parecido muy interesante la aplicación de fenómenos conocidos físicos para crear algo nuevo dentro de otra área como es el dibujo y la pintura. No conozco en persona a la autora peo desde Cluster deseamos todo lo mejor para esta gran innovadora.

Si quereis entrar en su web clica aqui

Sergio

lunes, 18 de mayo de 2009

Experimento de las Coca-Colas

En este artículo vamos a poder ver uno de los experimentos mas divertidos y simpáticos que hay en ciencia, y ademas de los mas baratos. Tan solo necesitaras una bidón con agua (nosotros utilizaremos una garrafa de agua de plástico a la que hemos recortado el cuello, y tres Coca-Colas de lata sin abrir. ¿En que consiste? En el artículo referente a las curiosidades con la densidad hacíamos referencia a un experimento realizado también en el hormiguero hace casi ya tres años.



En este vídeo podemos ver el experimento algo mas ampliado:



Pero, ¿por que sucede?

Lo cierto es que la densidad de las tres latas (Coca-cola normal, light y zero) son muy parecidas entre ellas, y a la vez similares a las del agua, pero hay diferencias substanciales. Se puede comprobar experimentalmente que las densidades medias de las latas de Coca-cola light y zero son ligeramente inferiores a la densidad media de la Coca-cola normal. Concretamente y utilizando datos del artículo de Claudi Mans referenciado al final de este post, son para la Coca-cola normal de 1,04 g/cm3 y para las Coca-colas light y zero aproximadamente 0,99 g/cm3. Comparando con la densidad del agua pura a 4ºC, que es de 1g/cm3, podemos decir que la Coca-cola normal se hundirá y las otras latas flotaran.

¿Por que pueden flotar?

En este momento hemos de empezar a suponer y realizar hipótesis. Sin duda seria la primera pregunta, y la respuesta es rápida: por que tiene gas (dióxido de carbono disuelto en agua). Es obvio que si tenemos aluminio, agua y demás ha de haber algún otro ingrediente que haga disminuir la densidad media de las latas.

¿Y por que algunas flotan y otras no?

Ahora es un buen momento para lanzar alguna hipótesis sobre el tema. Si miramos cuidadosamente los ingredientes de cada lata podremos observar que la lata de Coca-cola normal tiene azúcar y las otras no. ¿Que contienen las otras? Pues aparte de conservantes (E-211-benzoato de sodio) lleva tres tipos diferentes de edulcorantes (E-950 acesulfamo k (200 veces mas dulce que el azúcar), E-951 aspartamo (200 veces mas dulce que el azúcar)y el famoso E-952 ciclamato sódico* (35-70 veces mas dulce que el azúcar). Eso quiere decir que para poder endulzar "de la misma manera" la Coca-cola light y la zero, han de añadir mucha menos cantidad de edulcorantes que de azúcar en la normal. De ahí la diferencia de densidades entre la zero-light y la normal.(Los datos de los edulcorantes son de Tabla de aditivos, los números E de I.Elmadfa, E. Muskat y D. Frtizsche (editorial Hispano Europa)

La diferencia entre las coca-cola light y la zero son (aparte que la light tiene E-330 ácido cítrico y la zero E-331 citrato sódico)la diferente proporción de edulcorantes. Para obtener la menor cantidad de calorías por lata se ha utilizado mayor cantidad de ciclamato sódico y aspartamo, bajando la cantidad de acesulfamo K, que posee menor poder edulcorante. De esta manera la densidad media de la lata de coca-cola zero es menor que la de coca-cola light.



Hay que pensar que para realizar este razonamiento hemos supuesto dos cosas:

1. Las tres latas son iguales. Realizando medidas de volumen hemos podido comprobarlo.
2. En las tres latas hay la misma cantidad de gas. No comprobado.

Por lo que se trata de una posible teoría y no un hecho incuestionable, y puede dejar de ser válida si aparece algún dato experimental que lo desmienta. Y como dijo el abogado: es inocente hasta que no se demuestre lo contrario.

Sobre este experimento se pueden realizar mil variaciones. ¿Que pasaría si calentáramos el agua del bidón sobre el que se añaden las latas? ¿Que pasaría si añadiésemos sal al agua? ¿Funciona el experimento igual de bien con agua del grifo o agua destilada? ¿O con agua de mar y agua del grifo? ¿ El experimento es valido para todas las latas de Coca-cola fabricadas en los diferentes lugares del mundo? Uno de los comentarios que se realizaron en youtube en el vídeo fue que se había probado y que las tres latas flotaban, y me preguntaban el porque. Obviamente existen muchos parámetros que actúan en este experimento, al haber tan poca diferencia de densidades medias entre las tres latas. Mi recomendación es la de controlar y fijar lo máximo posible los parámetros para intentar controlar el experimento. Espero que con el post os haya ayudado a entender algo mas y a animaros a realizar el experimento.

Por cierto, ¿alguna idea sobre las Pepsis?

Sergio

* El Ciclamato sódico está prohibido por la FDA (food and drug administration), debido a sus posibles efectos cancerígenos desde 1969.(Sodium cyclamate - NNS, ILL - Removed from GRAS list 10-21-69 - 189.135). De esta manera, no encontraremos ciclamato sódico en ningún productos de Estados Unidos, Gran Bretaña, Australia, Bélgica, etc...pero si en los países de la UE, donde la regulación es mas flexible.(Mas Información)
Al parecer, la hidrolisis del ciclamato genera ciclohexilamina, altamente tóxico, teratogénico, aunque de momento los ensayos realizados en mamíferos han dado negativo en carcinogenesis.
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Algunos de los productos en España que contienen ciclamato sódico son Coca-Cola light y Zero (parece ser que las pepsis no llevan ciclamato sódico), Fanta Zero, Nestea sin azucar y Mermeladas Hero Diet.

AMPLIACIÓN DEL ARTÍCULO (3/1/2012)

Si quieres saber mas sobre el famoso experimento de las latas de Coca-cola puedes entrar en el artículo realizado por Claudi Mans i Teixidó (profesor del Departament d'Enginyeria Química de la Universitat de Barcelona), gran divulgador en temas de química con varios libros de divulgación en el mercado. ¡Un saludo Claudi!

domingo, 10 de mayo de 2009

Movido no agitado

Observa atentamente el siguiente experimento:



¿Como podemos explicarlo?

Lo que hemos realizado es una separación por densidades. El vino contiene alcohol etílico o etanol de formula C2H5OH y de densidad menor a la del agua (0,789 g/cm3, mientras que el agua es de 1 g/cm3). Esto significa que si los juntamos, en principio, como hemos visto en la densidad de los alimentos, el vino "flotaria sobre el agua". De hecho podríamos decir para ser exactos, que la mezcla agua-alcohol del vino arrastraría los compuestos coloreados del vino (taninos) hacia la parte superior.

Pero, ¿por que no se mezclan?

Como todos sabemos, el alcohol etílico se mezcla perfectamente con el agua, y también lo realiza el vino... así pues, ¿cual es la explicación al misterio?

Para poder explicarlo tenemos que hablar de dinámica de fluidos. No os asustéis, no es muy difícil. Existen dos tipos de flujos o corrientes: laminar y turbulenta. En la turbulenta apenas hay control. Las moléculas se mezclan automáticamente en formas de remolinos violentos y el alcohol se disuelve en el agua sin remedio. En el flujo laminar en cambio, el proceso es muy lento, y se puede considerar que los fluidos de mueven como si fuesen láminas unas sobre las otras apenas sin tocarse. ¡¡¡En este caso podemos incluso unir agua y vino, y conseguir que éstos no se mezclen!!!

Sergio

martes, 5 de mayo de 2009

Curiosidades con la densidad

Uno de los conceptos que se estudian inicialmente en la enseñanza secundaria es el de densidad. Densidad es la relación entre la masa de un cuerpo (que no su peso) y el volumen que ocupa tal cuerpo. Una práctica sencilla sería la de determinar la masa de diversos cuerpos por medio de una balanza, así como su volumen por la variación de la altura del agua en una probeta al introducir el cuerpo y dividir los resultados.



De esta manera podemos clasificar los cuerpos en densos o poco densos, y nos daremos rápidamente cuenta que no los cuerpos mas grandes, no han de ser los mas densos, ni los pequeños poco densos. Una practica excelente para empezar a relacionar densidades con objetos y clasificar así las substancias es dejándolas caer en agua. Si flotan es que son menos densas que el agua. Si se hunden es que son mas densas...



¿Que pasaría con otros objetos como por ejemplo latas de Coca-Cola?



¿Porque la lata de Coca-Cola normal se hunde y la de Coca-Cola zero flota?

En breve en Cluster

Sergio

martes, 28 de abril de 2009

¿Por qué el cielo es azul?

Lo cierto es que lo que hace ver el cielo azul es la atmósfera. Cuando la luz entra en la atmósfera, parte de esta luz choca con las moléculas de oxigeno, nitrógeno y demás componentes del aire. Al chocar, se crea un nuevo frente de luz de menor intensidad (dispersión). Como ya sabéis, la luz blanca se puede descomponer el todos los colores del arco iris, no obstante no todos los colores chocan y se dispersan, sino que hay una selectividad. Comienzan a dispersarse los colores violetas y azules, después los verdes y amarillos y finalmente los rojos (de mayor longitud de onda).



Es por esta razón que se ve el cielo de color azul. Los rayos azules luminosos del cielo se dispersan mas que no los rojos, los rayos rojos pasan y los azules quedan retenidos dispersados por el aire.

¿Por qué el atardecer se ve de color rojo?



Al llegar el atardecer la luz ha de recorrer mucha mayor distancia. La luz azul ha quedado prácticamente dispersada, al igual que la verde, así comienza la dispersión de la amarilla y la roja



El Experimento

En este experimento lograremos reproducir una puesta de sol de forma química, mediante el efecto Tyndall. Para ello usaremos un disolución tiosulfato de sodio pentahidratado y ácido clorhídrico. Al reaccionar se forma azufre coloidal (de tamaño muy pequeño) que hace que la luz se disperse y se vea la disolución de color azul (aunque de hecho se blanca). El fondo se puede observar como se va enrojeciendo, puesto que al formarse cada vez mas azufre, éste dispersará cada vez mayor cantidad de luz, y cada vez irá cogiendo mayor longitudes de onda.




¿Como hacerlo?

Para realizar el experimento es necesario trabajar en un laboratorio y con todo el material de seguridad, puesto que los reactivos a utilizar poseen una cierta peligrosidad.

Procedimiento:

Disolveremos 20 gramos de tiosulfato sodico pentahidratado (Na2S2O3.5H2O)en 1 litro de agua desionizada. Colocaremos una linterna a unos 10-15 cm de distancia con el vaso de precipitados y apagaremos la luces. Se añade entonces 1 ml de ácido clorhídrico 1 M y se agita bien.

La reacción es la siguiente:

Na2S2O3(aq)+ 2HCl(aq) = 2NaCl(aq) + SO2(g)+ S(s)+ H2O

Recomendaciones:

Colocar un papel o cartulina blanca detrás del vaso para poder ver correctamente el amanecer químico.


¡¡¡Espero que os haya gustado!!!

Sergio

jueves, 23 de abril de 2009

Movimiento no uniforme

Los casos mas estudiados en clase de física son el movimiento uniforme y el movimiento uniformemente acelerado. El primer artículo del blog se referia al movimiento rectlinio uniforme, pero en esta ocasión vamos a ir algo mas allá. ¿Como podemos ilustrar un movimiento que no sea uniforme de una forma sencilla? Un movimiento en el que ni la velocidad, ni la aceleración sea constante...

Observa el espectacular video de grand-illusions:



Se trata de una bola que contiene una pequeña esfera muy densa en su interior y que está ademas rodeada de glicerina. La glicerina es uno de los líquidos mas viscosos que existen, asi que la velocidad tan lenta de bajada de la bola se debe a la busqueda de su centro de gravedad. Al moverse la bola, la pequña bola densa ha de caer por todo el líquido de glicerina hasta encontar el centro de gravedad. Cuando ya lo ha encontrado, vuelve a sentir el efecto del peso al estar en un plano inclinado y vuelve a caer, y vuelve a parase levemente para buscar su centro de gravedad. Obviamente se ha de realizar la experiencia un plano con poca inclinación, sino caeria rápidamente.¡¡Fantástico!!!

¡¡CUIDADO!!

En muchas ocasiones se confunde la viscosidad con la densidad. Que una substancia sea densa quiere decir que su relacion masa-volumen es elevada, es decir que pesa mucho para el volumen que tiene, mientras que una substancia sea viscosa quiere decir que se mueve con dificultad. Tanto el aceite como la miel son substancias mas viscosas que el agua, ya que se mueven con mayor dificultad, pero mientras que el aceite es menos denso que el agua (por eso flota), la miel es mas densa y por eso se hunde en el agua.

¿Como podemos hacerlo sin gastarnos una fortuna?

A partir de un pequeño frasco y llenarlo hasta la mitad o una cuarta parte con glicerina, con miel o con aceite (cuanto mas viscoso mejor).Si consigues poner una pequeña bola de acero ya lo habras conseguido totalmente, aunque sin bola tambien funciona. Observa el siguiente video:



Espero que te haya gustado.Enjoy!!!

Sergio

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