Talleres de CIENCIA.

      En los talleres de ciencia de la Escuela de Navidad, Pascua y Verano haremos experimentos científicos con todo tipo de ingredientes caseros (huevos, sal, vinagre, aceite, harina…) y aprenderemos cosas tan asombrosas como usar cáscaras de huevo para inflar un globo aprovechando la reacción química que se produce cuando las mezclas con vinagre. Convertiremos huevos en saltarines, los cocinaremos sin fuego o los haremos pasar por el cuello estrecho de una botella sin tocarlos con nuestros dedos.  Nos divertiremos atrayendo y repeliendo objetos con electricidad estática o fabricando cubitos de hielo fluorescentes que podremos usar en nuestra fiesta de cumpleaños!

    Os mostramos un adelanto de algunos de los experimentos que realizaremos a lo largo de los talleres. Al final de nuestro listado os ofrecemos la explicación  científica de por qué ocurre lo que ocurre en los tres primeros experimentos:

Pondremos un papel en un vaso y el vaso en agua y veremos como el papel no se moja.

Echaremos agua en un vaso, lo taparemos con una lámina de cartón, lo pondremos boca abajo y el agua no se derramará.

Conseguiremos que un huevo flote en un vaso de agua al añadirle la cantidad necesaria de sal.

Convertiremos un huevo normal y corriente en un huevo que parezca de goma y sea capaz de rebotar y saltar.

Usaremos cáscaras de huevo para inflar un globo aprovechando la reacción química que se produce cuando las mezclas con vinagre.

Pondremos una vela en un plato con agua, la taparemos con un vaso, la vela se irá apagando y el agua, sorprendentemente, subirá.

El confeti se quedará adherido a un globo.

Haremos que un huevo hervido y pelado se deslice a través del cuello estrecho de una botella sin tocarlo.

Cocinaremos un huevo sin fuego.

Veremos como nuestra flecha de cartulina sale disparada sin tocarla

Pescaremos hielo con hilo.

Descubriremos por qué el agua azul y amarilla, a pesar de estar en contacto, no se mezcla.

Atravesaremos una bolsa llena de agua con lápices sin derramar una sola gota.

Fabricaremos hielos fluorescentes.

Haremos experimentos varios con bolitas de agua.

¿QUÉ HA OCURRIDO?

Veamos la explicación para los tres primeros experimentos y la reacción de nuestros estudiantes.

1. EL PAPEL QUE NO SE MOJA.

    Pondremos un papel en un vaso y el vaso en agua y veremos como el papel no se moja! Cuando en un vaso no vemos agua, leche o cualquier otro líquido decimos que está vacío. Nada más lejos de la realidad. El vaso está lleno de aire. Con este experimento vamos a demostrar que, aunque sea invisible, el aire está ahí y ocupa lugar. 

     Procedimiento. Pondremos agua en un recipiente. Pondremos el vaso boca abajo y lo introduciremos verticalmente en el agua hasta el fondo del recipiente. Inclinaremos el vaso poco a poco. Veremos una burbuja escapando. Esto prueba que el vaso estaba lleno de aire. Haremos una pelota con papel y la colocaremos en el fondo del vaso. La pelota deberá de quedar encajada de tal forma que al invertir el vaso no se caiga. Volveremos a introducir el vaso verticalmente en el agua hasta que toque el fondo del recipiente. Sacaremos el vaso también verticalmente y comprobaremos que el papel sigue tan seco como al principio.

     ¿Qué ha ocurrido? El vaso está lleno de aire. Al introducirlo en el agua, el vaso empuja al agua y la aparta para hacerse sitio. Vemos que el nivel de agua aumenta en el recipiente. A su vez,  el agua también empuja al aire, pero éste, al no tener ningún sitio donde ir, se comprime un poco dentro del vaso disminuyendo su volumen. Recuerda que al haber mucho sitio entre sus moléculas, los gases se comprimen muy fácilmente. El agua entra hasta cierto nivel pero no puede ir más allá porque el aire se interpone en su camino. El resultado es que el papel no se moja.

2. EL AGUA QUE NO SE DERRAMA.

     Echaremos agua en un vaso y taparemos el vaso con una lámina de cartón o carta de la baraja. Sujetaremos el vaso con una mano y lo giraremos lentamente hasta ponerlo boca abajo. El agua no se derramará.

    ¿Qué ha ocurrido? Las moléculas de agua tienden a estar unidas, presentan una gran cohesión. Se atraen entre ellas porque la molécula de agua es polar, es decir, por un lado tiene carga negativa y por otro positiva. Debido a la cohesión, en la superficie del agua se forma una película o membrana elástica, que como es elástica, se puede deformar hasta cierto punto. Este fenómeno se conoce como tensión superficial del agua. Por otro lado, la molécula de agua tiene una gran capacidad de adhesión, se siente atraída por otras moléculas distintas a ella, se pega a todas partes.  Cuando damos la vuelta al vaso el agua se pega al cartón,  lo que crea un precinto en el borde del vaso. Ahora quitamos la mano del cartón y suceden dos cosas: primero, por acción de la gravedad el cartón baja un poco, pero el precinto de agua no se rompe debido a la elasticidad de la película de agua de la que hablábamos antes, y segundo, al bajar el cartón el volumen que ocupa el aire atrapado en el vaso aumenta. Observa el vaso y verás que por mucho que lo llenes de agua, al invertirlo, siempre queda al menos una burbuja de aire. Por la Ley de Boyle-Mariotte sabemos que, a la misma temperatura, si el volumen ocupado por un gas aumenta, su presión disminuye. Por tanto, sabemos que la presión del aire en el interior del vaso es menor que la presión atmosférica. Para que el cartón se mantenga en su sitio y no nos mojemos los pies las fuerzas ejercidas desde dentro del vaso se deben equilibrar con las ejercidas desde fuera. Es decir la presión atmosférica (fuera) debe ser capaz de compensar el peso del agua y la presión que ejerce el aire atrapado en el interior del vaso. Gracias a la bajada de presión del aire atrapado se logra el equilibrio y el cartón permanece en el vaso.

3. EL HUEVO QUE FLOTA.

    Si pones un huevo en agua se hundirá irremediablemente hasta el fondo, pero si añades una cantidad suficiente de sal conseguirás que flote. Descubre por qué y aprende sobre densidad y flotabilidad.

    Procedimiento. Echaremos agua en un vaso. Pondremos un huevo, con cuidado, en el agua. Se hundirá. Añadiremos sal cucharadita a cucharadita y removiendo con cuidado de no romper el huevo. ¡Después de unas cuantas cucharaditas de sal el huevo flotará!

    ¿Qué ha ocurrido? El que un objeto flote o se hunda en un líquido depende de la relación entre las densidades del objeto y del líquido. La densidad de una sustancia se obtiene dividiendo su masa entre su volumen. El volumen es el espacio que ocupa y la masa se mide fácilmente con un peso o una balanza. Si dividimos la masa entre el volumen se obtiene la densidad. El huevo se hunde en el agua porque su densidad es mayor que la del agua. Un volumen de la sustancia huevo tiene mayor masa que un mismo volumen de la sustancia agua. Al añadir una cantidad suficiente de sal conseguimos una mezcla cuya densidad es mayor que la del huevo, y como consecuencia, el huevo flota. Cuando un objeto entra en un líquido desplaza o desaloja el agua necesaria para hacerse sitio, ya que dos cosas no pueden estar en el mismo lugar a la vez. Lo notamos porque el nivel de líquido  aumenta en el vaso.  El volumen de líquido desalojado tiene masa.  Si la masa del objeto es mayor que la masa del líquido desalojado, el objeto se hunde. Para que un objeto flote, debe ser capaz de desalojar un volumen de agua cuya masa sea igual a la masa del objeto.

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