LA EXPERIMENTACIÓN Y ALGUNOS EXPERIMENTOS CASEROS

La experimentación es uno de los pasos obligados dentro de la actividad científica. por sencillo que nos parezca el experimento, requiere de una observación atenta en el lugar adecuado donde podamos tener bajo control una serie de condiciones y circunstancias, tales como temperatura, presión, altitud, corrientes y cambios atmósféricos, etc., que de una u otra forma contribuyen a los resultados del experimento.

Una pelota que levita

MATERIALES: una pelotita de ping pong o de telgopor, un secador de pelo (Figura izquierda).
PROCEDIMIENTO:
El flujo de aire del secador debe apuntar hacia arriba.
Toma la pelotita y acércala al centro de la corriente de aire a cierta distancia por encima del secador. Con un poco de cuidado soltarla. Si sentís que se va para arriba, subí un poco la mano hasta que sientas que la pelotita se queda allí donde la dejas. Ahora sí, soltadla.
Vas a observar que la pelotita queda en equilibrio suspendida en la corriente de aire.

Camina unos pasos con el secador en posición vertical. La pelotita seguirá tus movimientos.
Pasá la mano por el flujo de aire entre el secador y la pelota. Verás que la pelota desciende y luego asciende. Si lo repetís varias veces podrás hacer que la pelota oscile verticalmente.
Acerca el secador a una pared. Cuando este suficientemente cerca (casi pegado a la pared) la pelotita ascenderá.
Incliná el secador lentamente vas a observar que aun cuando la corriente de aire no es perfectamente vertical, la pelotita no se cae.
La posición de equilibrio de la pelota depende de su peso. Si la pelota es de telgopor podés clavar en la base una o mas chinches o clips. Volvé a ponerla en la corriente de aire vertical. Al pesar mas, la posición de equilibrio se desplaza hacia abajo.
Porque la pelota se mantiene en equilibrio?
El dibujo de la izquierda esquematiza la corriente de aire que sale del secador (en celeste). Naturalmente, la velocidad del aire es mayor en la parte central de la corriente y menor en los bordes. Por eso la flecha azul tiene mayor longitud en el centro puesto que es el punto en el que el aire tiene mayor velocidad. Fuera de la corriente el aire esta en reposo (es decir esta quieto). Las regiones en las que el aire se esta moviendo rápidamente son de baja presión, mientras que las regiones en donde el aire son de alta presión (ver figura de la izquierda).
Por lo tanto, se produce una diferencia de presiones entre el centro de la corriente y el borde.
Cuando la pelota se desplaza de su posición central, experimenta una presión proveniente del aire en reposo que es mayor que la que siente debida al aire en movimiento. Esta diferencia de presiones crea una fuerza neta sobre la pelota que la devuelve al centro de la corriente impidiendo que caiga.
En la figura de la derecha las flechas rojas horizontales muestran que también existe una corriente de aire que se dirige desde la región de alta presion a la región de baja presión que ayuda a que la pelota conserve su equilibrio en el centro de la corriente.

CONSTRUYAMOS UN TELÉFONO

¿Qué necesitamos?
2 micrófonos de teléfono
cable de dos hilos
destornillador


¿Cómo se prepara el teléfono?
Cada micrófono tiene dos bornes. Basta con unir los extremos del cable a cada uno de los micrófonos.
Ahora sólo hay que hablar por uno y escuchar por el otro. No hace falta utilizar baterías.

GLOBOS Y PELOS DE PUNTA

Qué necesitas
Globos
Hilo fuerte y flexible (sale muy bien con el hilo que utilizan en las pastelerías para atar los paquetes)
Cómo lo hacemos
El dispositivo es muy simple. Basta con inflar los globos y atar cada uno con un hilo, uniendo todos los hilos por un extremo.

Globos y pelos de punta

Si frotamos los globos hinchados con un trapo o un jersey o los sacudimos enérgicamente en el aire, al acercarlos a la cabeza conseguiremos ponernos los pelos de punta.

Péndulo "globoelectrostático"

Si ahora los juntamos en racimo y agitamos con fuerza los globos, varias veces, arriba y abajo, podemos observar como al dejarlos en reposo ya no se juntan. Aparecen fuerzas de repulsión entre ellos que nos los dejan llegar a juntarse.
¿Por qué ocurre esto?
Lo observado es un efecto electrostático muy común que puede explicarse teniendo en cuenta que la materia contiene cargas positivas (protones) y negativas (electrones), siendo estas últimas las más accesibles. En condiciones habituales, hay el mismo número de cargas positivas que de negativas, por lo que la materia es neutra.
Al frotar dos cuerpos, se arrancan electrones de uno y pasan al otro por lo que el primero queda con carga positiva y el segundo con negativa. Si los cuerpos son malos conductores de la electricidad (plástico, lana, cabello) la carga no puede repartirse ni viajar rápidamente por el material por lo que queda localizada en el cuerpo un cierto tiempo (carga "electro-estática"). Las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de signo contrario se atraen: esto es consecuencia de la tendencia de la materia a recuperar su neutralidad. Al acercar el globo, cargado eléctricamente, al cabello, se polarizan las cargas en éste, situándose hacia el globo las de signo contrario por lo que el cabello y el globo se atraen.
Por otra parte, en el racimo de globos todos adquieren la misma carga, lo que hace que se repelan entre ellos y dado que son muy ligeros se separan sin llegar a juntarse.
Estos fenómenos se observan mucho peor en días de tormenta en los que el aire se encuentra ionizado y se hace mejor conductor.