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

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