Equipo de laboratorio

En la elaboración del equipo del laboratorio se utilizan los siguientes materiales:

• Metales: Los más utilizados son el hierro y sus aleaciones, cobre, níquel, platino, plata y plomo. Con estos metales se fabrican soportes, pinzas, anillos, trípodes, triángulos, rejillas, sacacorchos, recipientes para agua, crisoles, espátulas, mecheros y electrodos, entre otros.

• Porcelana: Se fabrican cápsulas, crisoles, navecillas, espátulas, embudos, triángulos.

• Madera: Gradillas, soportes de pie para tubos y embudos.

• Corcho: Se usa principalmente en la elaboración de tapones.

• Caucho: Para fabricar mangueras y tapones.

• Asbesto: Se emplea en la fabricación de mallas, guantes y como aislante térmico.

• Teflón: Utilizado en la fabricación de mangueras, válvulas, llaves para buretas, recipientes, empaques entre otros.

• Vidrio: Es uno de los materiales más usados en el laboratorio. Aquél que se destina a la fabricación de equipo de laboratorio debe ser resistente a los ácidos y a los álcalis y responder a determinadas exigencias térmicas y mecánicas.
El material de vidrio de laboratorio puede clasificarse en dos categorías:

• Vidriería Común. Comprende los vasos de precipitados, los erlenmeyers, los balones de fondo plano y de fondo redondo, los embudos (al vacío, por gravedad, de decantación), tubos de ensayo, condensadores, frascos con tapón esmerilado, vidrios de reloj, tubos de Thiele y otros (figura 1).

• Vidriería Volumétrica (de alta precisión). Este material suele ser más costoso debido al tiempo gastado en el proceso de calibración. Comprende una serie de recipientes destinados a medir con exactitud el volumen que “contienen” o el volumen que “vierten”. En los recipientes volumétricos aparece señalado si el recipiente es para verter o para contener, lo mismo que la temperatura a la cual ha sido calibrado (figura 2).

REGLAS DEL LABORATORIO ESCOLAR

EL LABORATORIO

Un laboratorio es un lugar equipado con diversos instrumentos de medida o equipos donde se realizan experimentos o investigaciones diversas, según la rama de la ciencia a la que se dedique. También puede ser un aula o dependencia de cualquier centro docente acondicionada para el desarrollo de clases prácticas y otros trabajos relacionados con la enseñanza.

Su importancia, sea en investigaciones o a escala industrial y en cualquiera de sus especialidades (química, dimensional, electricidad, biología, etc.) radica en el hecho de que las condiciones ambientales están controladas y normalizadas, de modo que:

1. Se puede asegurar que no se producen influencias extrañas (a las conocidas o previstas) que alteren el resultado del experimento o medición: Control.
2. Se garantiza que el experimento o medición es repetible, es decir, cualquier otro laboratorio podría repetir el proceso y obtener el mismo resultado: Normalización.

MÉTODO CIENTÍFICO

MÉTODO CIENTÍFICO

El método científico es un proceso destinado a explicar fenómenos, establecer relaciones entre los hechos y enunciar leyes que expliquen los fenómenos físicos del mundo y permitan obtener, con estos conocimientos, aplicaciones útiles al hombre.
Los científicos emplean el método científico como una forma planificada de trabajar. Sus logros son acumulativos y han llevado a la Humanidad al momento cultural actual.

¡Sin Ciencia no hay Cultura!

Los hitos culturales van ligados a descubrimientos científicos: Edad de piedra, bronce,... y espacial.
Aunque podemos decir que no hay un sólo método científico o modelo clásico, algunos factores son comunes a todos: una idea brillante del hombre, el trabajo complementario de los científicos y de las ciencias, la verificabilidad, la utilización de herramientas matemáticas, etc. También son comunes los procedimientos descritos en este tema.
Los dos modelos de Método Científico: experimental y teórico
Aunque no todos los científicos emplean o emplearon los mismos métodos para realizar los descubrimientos científicos todos tienen unas características comunes. Estos dos métodos son los más representativos:

El método experimental o inductivo

Es el más utilizado y el que se desarrolla de forma más completa en este tema. De niños aprendemos así: al hacer una observación nuestros sensores (los sentidos) mandan los impulsos originados al córtex cerebral (fina capa de neuronas que recubre el cerebro de los mamíferos y que se formó hace un millón de años) y aquí se crea nuestra imagen del mundo y se hacen las predicciones sobre su funcionamiento. Probando nuestras predicciones vamos formando y mejorando nuestro esquema del mundo. Este método nos induce al descubrimiento de una Teoría por medio de las experiencias.

El método teórico o deductivo

Newton utilizó este método para elaborar la teoría de la Gravitación Universal.Einstein utilizó el método deductivo para elaborar la Teoría de la Relatividad.
El método teórico o deductivo
Einstein utilizó este método para elaborar la Teoría de la Relatividad. Partió de una teoría, que imaginó, y dio por supuesto una serie de axiomas o definiciones previas. Al aplicar estos axiomas se llegaba a unos resultados (leyes) que contradecían "el sentido común", pero que resultaron ser ciertos cuando en años posteriores fueron sometidos a experimentos diseñados para comprobarlos.
Por lo tanto el modelo es teórico en su partida, pero totalmente experimental en su validación.
También Newton para elaborar su Teoría se apoyó en las matemáticas y en unos axiomas que enunció, basándose en hechos estudiados por otros, sin hacer ninguna experimentación personal. Sus teorías fueron luego plenamente confirmadas.
Las fórmulas obtenidas por Newton le permitían calcular posiciones y velocidades que coincidían con las que tenían los cuerpos por él estudiados. Calculó cuánto cae la Luna (cuánto se aparta de una línea recta tangente a la trayectoria) hacia la Tierra cada segundo y comprobó que coincidía con lo que predecía su ley. Una vez comprobado que sus leyes explicaban perfectamente lo observado y que se cumplían, hizo pública la Ley de Gravitación Universal.
Esté método se utiliza menos que el método experimental o inductivo.Se le llama deductivo porque en esencia consiste en sacar consecuencias (deducir) de un principio o suposición. Tanto la inducción como la deducción se utilizan dentro de los procesos de los dos métodos. Al pensar continuamente inducimos y deducimos.

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.