Experimento: Equilibrios imposibles

Me llega este vídeo (gracias Valle) y parece mágico (no sé si yo podría hacerlo), pero la verdad es que se basa en un principio físico muy curioso, y en realidad es más fácil de lo que parece… no fácil, pero sí más fácil de lo que parece.

El vídeo

El equilibrio tiene que ver con lo que se llama el “centro de masas” (parecido al centro de gravedad, disculpad que no entre en las diferencias). Se trata de el “punto medio de las masas” por decirlo rápidamente. Se puede considerar que es como si toda la masa del objeto estuviera concentrada en ese punto.

Si el objeto es homogéneo (de igual composición en todas partes) el centro de masas coincide con el centro geométrico. Por eso podemos sostener una bandeja vacía con un dedo colocándolo bajo su centro.

Saber si un objeto está en equilibrio es fácil, basta con que el centro de masas esté sobre la base (en la vertical). Si no es así, el objeto caerá.

Por eso, cuando vemos a alguien que sostiene un objeto apoyado en su centro de masas con un apoyo muy pequeño pensamos que un leve desplazamiento lo hará caer. Prueba con un palo, poniendo el dedo bajo el centro y verás como es así. Desde este punto de vista el ejercicio del vídeo sería tan difícil, que en la práctica sería imposible.

Pero si te fijas, los palos están curvados. De manera que los extremos están debajo del apoyo. En realidad el centro de masas de ese objeto está fuera del palo, en la mitad, pero por debajo.

Imagen: wikipedia

De esta forma el centro de masas al estar debajo del apoyo, nunca su vertical hacia abajo caerá fuera de la base… porque ya está debajo (!!) y el equilibrio es tremendamente estable, aunque no lo parezca.

Piénsalo de esta manera, para que el objeto caiga las bolas deben subir (!!) lo que va en contra de la gravedad.

Esta es otro montaje con la misma propiedad

Siguiendo esta idea se hacen “sujetabolsos“. Aquí veis cómo son, no es para hacer publi y que compréis, no conozco a los vendedores.

Conocida variante con dos tenedores para hacerlo en los bares

Fijaos lo precario que puede ser el apoyo

Insisto, el centro de masas no coincide con el apoyo, está por debajo del apoyo. Eso es lo que hace el equilibrio tan estable.

No dejéis de hacerlo… y veréis qué divertido, y qué fácil.

El ilusionista hace creer que sólo el puede hacer lo que hace, el científico que cualquiera puede hacer lo que él hace… pero ambos hacen magia.

Premios Cuentos de Ciencia en Cosmocaixa

Este año los amigos de Cosmocaixa han vuelto a contar conmigo como jurado del concurso de Cuentos de Ciencia y para animar con mis cacharritos la entrega de premios, un abrazo para ellos.

Pues eso fue el sábado por la mañana. Enhorabuena a los premiados y a todos los participantes (a los profes que se lo han estado currando en la sombra) y a la organización por fomentar este tipo de trabajo. Aquí podéis leer los ganadores de cada categoría.

Aproveché para ver las nuevas exposiciones temporales que os recomiendo vivamente. Una sobre magia “Abracadabra” y la otra, “Energía. Por un futuro sostenible“.

En la primera podéis ver la increíble habitación de Ames

Aquí tenéis un recortable para haceros una versión casera.

En la segunda exposición eché un rato divertido con una cámara térmica… no lo pude evitar

Ved como después de poner la mano queda una “huella térmica”.

Hay muchas cosas que ocurren y no percibimos… estén atentos!

Xilófono en medio del bosque

Me manda Armando, compañero de música, este vídeo estupendo. Gracias, tío!

Como al caer se acelera… si queréis ajustar el ritmo, hay otras opciones

Hace un par de años se terminó el proyecto de construcción de instrumentos de música con mis chicos de diversificación. Es una experiencia muy interesante y tecnológicamente es de lo más desafiante: sonar bien es un requerimento muy complejo.  Para los chavales creo que era estupendo.

Estuve siete años con el proyecto, el primero hicimos varios tipos de instrumentos y después nos especializamos en hacer guitarras.

Recibí un premio en un certamen de innovación educativa. La web no es para tirar cohetes, pero la información es buena.

Esta es la página general

Aquí podéis ver las últimas guitarras que hicimos, preciosas.

Especial mención a “la flecha” que hizo Alba.

Un abrazo para todos los chavales que pasaron por allí, uno especial para los primeros con los que desarrollamos todo y otro para los últimos que hicieron un trabajo soberbio.

El Nobel de Rayleigh

Hoy podemos leer en el interesantísimo blog Historias de la Ciencia una historia, como las que usualmente pone, interesante, emocionante e inspiradora.

La ha traducido del siguiente blog.

Aprovecho para recomendar el blog Historias de la Ciencia a todos, y quizá lo encontréis muy útil los compañeros profes de ciencias que frecuentemente mandáis a los chavales trabajos sobre diversos científicos o descubrimientos.

Confianza en el trabajo

Copio, traduzco y pego una historia (catalán) que me ha encantado del blog de mi amigo Dan. Había leído algo sobre el tema, pero nunca tan bien explicado. Os dejo en manos de Dan.

 

Cuando en el laboratorio hemos de hacer un experimento, lo primero que hay que hacer es tener delante el protocolo de trabajo. La hoja donde pone exactamente lo que hay que hacer en cada paso y en qué orden hacerlo. Como queremos que siempre salga lo mismo, en teoría ha de estar anotado absolutamente todo. Caprotocolontidades, origen de los productos, temperaturas, tiempo y cualquier otra cosa que se os pase por la cabeza. En el laboratorio un protocolo nunca es demasiado detallado.

Pero une vez estaba haciendo una visita a otro laboratorio y me topé con un protocolo que siempre he recordado. Servía para preparar anticuerpos monoclonales. Los detalles no vienen al caso, pero en la lista de material había los reactivos, las células, los útiles de laboratorio y en la última línea, como una instrucción más, ponía que también hacía falta “¡confianza en el trabajo que haces!”.

Parece una tontería, pero creo que es absolutamente acertado. Primero, para vivir más tranquilo (¡que no es poco!). Pero además, esta actitud ha ayudado a ganar un Premio Nobel.

A finales del siglo XIX, un físico llamado John James Strutt, pero que todo el mundo conoce como Lord Rayleigh, estaba trabajando en el cálculo de la densidad de los diferentes gases. Hoy basta con buscar una tabla en un libro o Internet, pero hace un siglo era un problema que había que resolver. Lo que hacía Lord Rayleigh era obtener el gas purificado de dos o tres fuentes diferentes y calcular la densidad en cada caso. Era una manera de asegurarse que había purificado completamente el gas y le fue muy bien con el oxígeno y el hidrógeno. Pero con el nitrógeno las cosas se complicaron.

Inicialmente calculó la densidad del nitrógeno a partir del aire. Lo que hacía era elimina completamente el oxígeno y el CO2 para dejar sólo el nitrógeno. Por otra parte, también lo hacía añadiendo amoníaco (NH3) y eliminando también el hidrógeno. De nuevo, se quedaría con más nitrógeno. Pero cuando calculaba la densidad encontraba que era ligeramente diferente en un caso y otro.

Había un 0.1% de diferencia.

Sinceramente, si a mí me sale un resultado que se aparta sólo un 0,1% de lo esperado descorcho una botella de cava y lo celebro. Normalmente hay errores que no puedes evitar y que hacen que errores parecidos sean habituales. Es la diferencia entre la teoría y la vid real. Por tanto, no habría dado mayor importancia y habría dado el resultado por correcto, añadiendo que el valor tenía un 0,1% de variación.

Pero Lord Rayleigh era meticuloso y repitió el experimento muchas veces. Y aquel impertinente 0,1% aparecía siempre. Y siempre en el caso del nitrógeno del aire. De hecho, siguió probando con nitrógeno obtenido de diferentes fuentes y siempre había una diferencia. El nitrógeno del aire era más denso que ningún otro. De hecho, todos los demás eran exactamente iguales.

Después de muchos intentos infructuosos para encontrar una explicación presentó el problema en un artículo, para ver si alguien le ayudaba a sacar algo en claro. Y un año después recibió un mensaje de un químico, William Ramsay, quien le propuso hacer algunas pruebas con un enfoque diferente. Ramsay, en lugar de intentar eliminar todo menos el nitrógeno lo hizo al revés. Tomó el nitrógeno que sacaba de quicio a Rayleigh y lo hizo reaccionar, primero con magnesio, y en otro experimento con oxígeno. En ambos casos podía eliminar el producto obtenido, pero siempre le quedaba una pequeña parte del gas que no reaccionaba. Dedujo que en el aire había un nuevo elemento, diferente del nitrógeno y todavía menos reactivo. Como en apariencia estaba en la atmósfera sin reaccionar ni hacer nada, aparte de desconcertar a los químicos, bautizaron el nuevo elemento con el nombre de argón (del griego argós, inactivo). Aquel fue el primer gas noble que se purificó y uno de los motivos que hizo ganar el Nobel a ambos. Curiosamente, Ramsay ganó el de química y Rayleigh el de física.

Pero al final, si lo ganaron y si descubrieron la existencia del argón fue simplemente porque Rayleigh tenía auténtica confianza en su trabajo, ¡y un error del 0,1% le parecía inaceptable!

Entrada publicada por Omalaled en  Historias de la Ciencia

Experimento: NUEVE LÍQUIDOS que no se mezclan!!

Una de nuestras entradas más populares es Líquidos que no se mezclan, donde hacemos una “torre” de cinco líquidos: Miel, lavavajillas, agua, aceite y alcohol.

Me acaba de preguntar una lectora que cómo podía hacer una torre con 10 y me pareció una barbaridad… pero me he puesto a buscar, y se puede hacer con NUEVE!!

La única pega que le veo es que los líquidos extra no son de uso muy común en España y que el “apilado” para que no se mezclen es más difícil.

Una aportación muy buena del vídeo son objetos comunes que se quedan flotando en las interfases.

Los líquidos son

Lamp Oil suele ser keroseno tratado para que no sea demasiado tóxico

Rubbing alcohol es probable que valga tanto etanol (el alcohol de curar las heridas de siempre) o alcohol isopropílico.

Vegetal oil. Aceite vegetal

Water. Agua

Dish soap. Lavavajillas líquido, mistol, fairy o similar.

Milk. Leche

Maple syrup es jarabe de arce

Corn syrup es jarabe de maíz (poco habituales por España).

Honey es miel.

Objetos flotantes

Pelota de ping pong.

Soda cap. Tapón de botella de refresco.

Bead. Cuenta de collar.

Tomate cherry.

Die. Creo que es un dado.

Popcorn kernel. Grano de maíz

Bolt. Tornillo.

A ver quién se atreve a hacerlo…

Todo esto lo podemos ver gracias que  Steve Spangler nos cuelga estos vídeos tan chulos http://www.SteveSpanglerScience.com

Experimento: Reconocimiento de almidón con Yodo

Un experimentillo, que hacía ya tiempo que no poníamos.

Hay una larga tradición que usa sustancias que cambian de color para reconocer la presencia de otras, la acidez (pH), etc.

Hoy vamos a ver cómo podemos identificar la presencia de almidón usando yodo.

El almidón es un polisacárido, digamos, una manera interesante de almacenar azúcares (léase energía) que usamos los bichos. Es la base de la alimentación humana (wikipedia dixit) y está presente en las plantas, fundamentalmente.

Si nos ponemos guays, hay que comprar o preparar una disolución de almidón de un porcentaje determinado, etc., pero como nos mola ser más cutres, ¡pilla el Betadine y listo! Para los compañeros de otros países, el compuesto yodado “naranja” con el que os curáis las heridas o desinfectáis.

Ya estamos listos.

Si pones un poco de harina, pan o maizena en un platito, le añades unas gotas de agua, mezclas un pelín y echas Betadine… ta da! el color pasará de naraja a  AZUL/NEGRO.

Si pruebas con un trozo de patata, o bien metes una patata en agua, la dejas un rato, la sacas y analizas el líquido blanquecino que ha quedado, de nuevo cambia el color, porque la patata ha liberado almidón.

Aquí podéis ver cómo en una manzana no hay almidón y en una patata sí.

Si tratas de hacer lo mismo con un trozo de lacón de buena calidad, verás que no hay cambio de color.

Y ahora…

Si usas embutido, mortadela o chopped (por ejemplo) de baja calidad, verás que sí hay cambio de color. ¿Qué ha pasado aquí?

No es difícil averiguarlo. Lee los ingredientes. Encontrarás que hay fécula… léase patata… léase… almidón. Está usted pagando patata al precio de embutido.

No podemos decir que hay mala voluntad, ya que está indicado en la etiqueta, y posiblemente esto sea la explicación del bajo precio del alimento procesado.

Experimento facilito, heredero de una larga tradición, y con pretensiones de CSI que podéis disfrutar con los peques de vuestro entorno.

IMPORTANTE: No os olvidéis de que el Betadine no debe ser ingerido, ni tocar los ojos, etc., como seguro dice en el prospecto.

Aquí tenéis cómo lo cuentan los compañeros del Victoria Kent.

Aquí una explicación wikipédica sobre cómo interaccionan el almidón y el yodo

Aquí una de una fuente más fiable, en pitinglis.

Se agradece a Almudena la gestión del Opencor (intraducible)

En ciencia nos viene bien el inglés

A veces, con mis alumnos, hago un sencillo ejercicio de “agudeza visual”.

Les digo que abran la portada de wikipedia y miren el número de entradas en inglés y en español.

Hoy tenemos 3 463 000 frente a 667 000.

Después les llevo a que miren algún artículo concreto en los dos idiomas. Por ejemplo, “grafito” (en español) y graphite (en inglés). Por si alguien no lo sabe, dentro de un artículo en unos enlaces en el margen izquierdo podemos cambiar al artículo de ese concepto en otro idioma (no es una traducción, es el artículo que han escrito otros en otro idioma).

Resulta claro que en inglés no sólo hay más artículos (unas 5 veces más), sino que algunos de los artículos son más extensos y detallados.

Yo creo que este patrón se repite en la red, en inglés conseguimos más contenidos y, no en pocas ocasiones, de mayor calidad.

El inglés se ha convertido en el idioma de facto para la ciencia, como antes fuera el latín. Esto nos puede parecer bien o mal, pero en mi opinión, como educadores tenemos que avanzar en dos vertientes a la vez: intentar transformar la sociedad y enseñarles a que sobrevivan en el mundo tal y como es hoy en día. Por la misma razón les contamos Linux, pero no podemos dejar de enseñarles a sobrevivir en un entorno Windows.

De esta forma, aunque nos parecen interesantes iniciativas que fomentan el uso de otros idiomas en entornos científicos y tecnológicos (como tecnoloxia.org -en gallego-), no debemos dejar de animarles a que tengan buen nivel en inglés.

Y ahora nos surge el problema del lenguaje científico en español y en inglés. Por un lado el diccionario siempre ha cojeado un poco en la inclusión y en las propias definiciones de los términos científicos. Un ejemplo, si buscas micela en el Diccionario de la Real Academia, saldrá que no existe ese término. Esto se va arreglando gracias a la incorporación de científicos a la Academia, al menos dos que yo recuerde: José Manuel Sánchez Ron y Margarita Salas.

Además al traducir (o cuando nos da el subidón de la enseñanza bilingüe), a veces, nos olvidamos de que no sólo hace falta saber cómo se dice el término concreto, sino qué otros términos van asociados, qué verbos se usan… Por ejemplo, aquí apretamos los tornillos, pero en inglés literalmente el verbo sería squeeze, algo así como “exprimir un tornillo” (el verbo correcto sería screw).

Una manera rápida y sencilla de encontrar la traducción correcta de un término o de ver cómo se usa y la terminología asociada es buscarlo en español en wikipedia y después ver el artículo en inglés.

Como siempre, no digo que sea perfecto, no digo que sea siempre exacto, digo que: suele funcionar bien y es un buen primer acercamiento.

Hagamos un experimento práctico.

Con frecuencia buscamos vídeos con experimentos en youtube.

Imagina que vamos a buscar algo sobre el almidón

Buscamos almidón en wikipedia en español, un buen artículo. Le damos al enlace “inglés” y nos encontramos con starch, otro buen artículo.

Ahora buscamos en youtube ambos términos y obtenemos estas dos páginas: español, inglés

No os voy a pedir que elijáis cuál de las búsquedas es mejor… ¿por qué habría que elegir? Nos quedamos con todas!

Aquí os dejo uno que aparece en la primera página en inglés

El efecto se consigue porque con la presión el almidón aumenta su viscosidad y se vuelve sólido, normalmente se hace golpeándolo, aquí lo hacen las vibraciones del altavoz.

 

Experimento. Condensación en un vaso

Hace tiempo un profesor nos contaba que la mujer que trabajaba en su casa (con pocos estudios) le decía: “Sus vasos están rotos, pierden agua”.

Fijaos que el agua se está condensando en el exterior del vaso, las gotas que se forman caen “por fuera”.

La idea central de este experimento es que: el aire está lleno de cosas.

Aparte de las respuestas de Dylan, polvo, polen… hay un montón de agua

La cantidad de agua que “cabe” en el aire tiene que ver con la presión a la que está ese aire y, como sabréis, con la temperatura. A mayor temperatura, más agua puede “disolverse” en el aire.

En este sentido no es muy distinto de disolver azúcar en té.

Si caliento el té puedo disolver más azúcar que si le té está frío, y más interesante aún, si dejo que se enfríe el té, comienza a “salirse” el azúcar el té, quedando en el fondo.

Esto es lo que ocurre en el vídeo.

Dice que es un experimento para un día lluvioso. Esto nos dice que el aire estará bastante “lleno” de agua. La terminología correcta es: saturado.

Cuando ese aire, templado y saturado de agua, toca las paredes frías del vaso su temperatura desciende. En ese momento ya no le “cabe” tanto agua y esa agua se condensa en la superficie del vaso.

Es un fenómeno muy corriente, que con facilidad identificaréis en otros fenómenos cotidianos como el rocío, las gotas de agua en el espejo cuando te duchas o el agua que cae de los equipos de aire acondicionado.

A propósito de Henry…y de ti

En estos días estamos hablando en clase de inteligencia artificial.

Cuando les digo a mis alumnos que aún no existe tal cosa, me preguntan que para qué lo estudiamos. Les digo que eso nos hace pensar en “qué es la conciencia” y “qué eres tú“.

A menudo se dice que puedes perder tus posesiones o tu dinero, pero que no pueden arrebatarte lo que has aprendido. Y con frecuencia también se usa este argumento para estimular el gusto por el estudio en los alumnos.

Pero ya sabemos que accidentes o enfermedades como el Alzheimer nos pueden arrebatar la memoria, algo que no sólo atesoramos, sino con lo que solemos definir nuestro “yo”.

¿Qué queda de nosotros sin nuestra memoria?

En casos de Alzheimer hay quien haciendo gala de una gran fortaleza y un tremendo amor es capaz de ser consuelo para esos enfermos y encuentra una respuesta de amor en ellos, como a otros les sucede con los discapacitados psíquicos.

En la película “A propósito de Henry”, Harrisond Ford sufre un accidente y pierde la memoria. Durante la película va “conociéndose”, (conociendo la vida que había llevado) y no le gusta lo que ve, ni lo siente como suyo. Decide comenzar un camino en el que se “reinventa” a sí mismo eligiendo ser como quiere ser, dejando atrás el pasado.

Dos cuestiones a considerar:

1. ¿Somos entonces algo más que nuestra memoria? ¿Es justo eso lo que somos?

2. ¿Podemos hacer el ejercicio de renunciar a nuestro pasado (bueno o malo) para poder elegir el presente y futuro que deseamos? ¿O somos esclavos de nuestros errores y, no te olvides, también de nuestros aciertos?

Foto: El caminante sobre el mar de bruma de Caspar David Friedrich (Wikipedia)

Experimento: Limpiar plata con bicarbonato

No está mal limpiar de vez en cuando…

La plata cambia de color con el tiempo, algunos dicen que se oxida. En realidad se “sulfura”.

Aunque hay muchos productos para limpiar la plata, aquí usaremos un método de los que me gustan a mí (involucrando sólo cositas de la cocina).

Video en pitinglis, pero muy bueno. Luego os explico.

Igual os extraña toda la historia del huevo del principio. Lo hacen para “ensuciar” la plata para el experimento. El huevo le proporciona el ácido sulfhídrico que produce el sulfuro de plata. En otras variantes clavan una cucharilla en un huevo duro para conseguir el mismo efecto.

Procedimiento de limpieza:

En agua caliente se disuelve bicarbonato sódico.

Se pone dentro del agua un trozo de aluminio, puede ser en forma de papel de aluminio o que el mismo recipiente sea una bandeja de aluminio.

Se introduce el objeto de plata a limpiar de forma que esté en contacto con el alumnio.

Se vuelve a añadir agua caliente y bicarbonato hasta que esté bien limpio el objeto, o hasta que te aburras.

Explicación:

Las reacciones químicas son como relaciones… la gente está muy bien con su pareja hasta que aparece alguien más afín.

La disolución de bicarbonato facilita la movilidad de los iones… digamos proporciona un entorno donde se puede dar el intercambio de parejas.

En nuestro caso, el azufre y la plata tenían una bonita relación, pero aparece el aluminio que es más afín al azufre que la plata, así que “la desplaza” y la plata vuelve a quedarse solita, que es como nos gusta.

Más en detalle

Como nos cuenta Emilio en su comentario (muchas gracias), en el tipo de reacciones que tiene lugar aquí (reacciones REDOX), lo que ocurre es que los átomos se pasan electrones entre sí, según la afinidad que tenga cada uno para captar estos electrones o la facilidad para perderlos. El azufre se los quita primero a la plata, pero cuando aparece el aluminio, la plata le “roba la cartera” quitándole los electrones a él. Cuando la plata perdió sus electrones se unió al azufre formado sulfuro de plata, cuando recupera los electrones perdidos vuelve a convertirse en plata “normal”, metálica, mientras que el aluminio pasa como un ión al líquido que habíamos formamos con el bicarbonato disuelto.

Actualización

Miguel Angel Sabadell de Muy Interesante (podéis leer su blog aquí) nos cuenta estupendamente en este vídeo que se puede hacer simplemente con sal y nos recuerda que es importante usar la parte “mate” del papel de aluminio para que la reacción funcione correctamente. Saludos para él desde aquí.