Taller de experimentos para los profes de C. La Mancha

27 marzo 2014

Os dejo el vídeo del “taller” online que hice por medio de Naukas para el Centro de profesores. Al final hacerlos en directo no hubiese conseguido la calidad suficiente, así que usamos vídeos de mi último libro Experimentos para entender el mundo.

Experimentos para entender el mundo, Javier Fernández Panadero. from CRFP CLM on Vimeo.


Vídeo. Espectáculo en el Espacio Fundación Telefónica

14 noviembre 2013

Aquí tenéis el vídeo del lío que montamos el sábado pasado en Telefónica. Que lo disfrutéis.

Muchas gracias a Fundación Telefónica y a Alicia por darme la oportunidad de compartir Ciencia y diversión con tanta gente.


Experimento: Fuego dentro del agua

22 octubre 2013

Sí, sí… lo que oís, fuego dentro del agua.

¿Pero el agua y el fuego no son contrarios?

No

El fuego es una reacción química de combustión rápida. Puede haber combustiones, oxidaciones más lentas, como por ejemplo la oxidación de un metal.

Para que se produzca y se mantenga el fuego necesitamos tres patas, lo que se llama popularmente “el triángulo del fuego”.

Necesitamos COMBUSTIBLE, COMBURENTE Y CALOR

Combustible es la sustancia que se quema, que se oxida (el carbón, la gasolina, el papel…)

Comburente es esa sustancia oxidante, típicamente el oxígeno.

Calor… pues eso… calorcillo para que tire p’alante la cosa.

Quitando una de estas tres patas se cae el asunto.

Normalmente el agua absorbe el calor a un ritmo suficientemente alto como para que la reacción se pare, pero puede ocurrir que si la reacción es muy exotérmica (produce mucho calor) siga funcionando incluso debajo del agua.

En este experimento de mi libro Experimentos para entender el mundo, podréis ver cómo un puñadito de bengalas puede seguir encendido bajo el agua.

Como puede saltar algún trocito de bengala y hay que usar fuego, esto hay que hacerlo en compañía de un adulto responsable… o de vuestros padres si no encontráis ninguno.


La venganza del universo

7 junio 2012

Cuando le metemos un cabezado a la pared luego nos duele la cabeza… es sencillamente porque la pared también nos ha dado a nosotros.

En Física lo llamamos “Principio de acción y reacción” o Tercera ley de Newton.

Dice algo así como que siempre que hay una fuerza, aparece otra igual pero en sentido contrario.

Alguien podría pensar que: Una fuerza para un lado, otra igual para otro… por qué no se queda todo parado? Si fuera así el movimiento sería imposible, nunca habría una fuerza neta resultante en ninguna dirección.

La madre del cordero es que cada fuerza está aplicada a un cuerpo distinto. Yo te pego A TI una guasca y tú me das A MÍ un mojicón.

Cada cuerpo se las ve con la fuerza que recibe y se moverá más o menos dependiendo de su masa o de otras fuerzas que actúen sobre él.

Por ejemplo, el Sol atrae a la Tierra… y la Tierra atrae al Sol. Nosotros nos movenos bastante porque somos peques, tenemos poca masa. El Sol también se mueve debido a nuestra atracción, pero mucho menos, porque es muy masivo y cuesta mucho moverlo. Las dos fuerzas son iguales, pero al actuar sobre cuerpos de distinta masa, los resultados son diferentes. Aún así no es movimiento despreciable y estas cosas se usan al mirar estrellas lejanas para detectar si tienes planetas que las hagan moverse, aunque sea tan poquito.

Es lo que pasa cuando inflamos un globo y lo soltamos. La goma empuja al aire fuera y el aire empuja a la goma del globo.

Si lo queréis hacer bonito, podéis hacerlo en plan cohete… yo lo hago en mis shows y tiene mucho éxito.

Vamos a darle otra vuelta a esto.

Todo el que haya intentado coger una pelota a 100 km/h y un camión a 100 km/h sabe que la velocidad no es lo único importante en el movimiento de un objeto. La masa también influye.

Por esto nos inventamos una magnitud física que llamamos “cantidad de movimiento” o “momento lineal” que representamos como p y que sería el producto de la masa por la velocidad.

p = m·v

Cuando se aplica un fuerza a un cuerpo lo que se cambia en realidad es ese momento lineal, de forma que si tiene más masa su velocidad aumenta menos y si tiene menos masa su velocidad aumenta más.

Cuando no hay fuerzas neta externas, se dice que el momento se mantiene constante, se conserva.

Así, cuando un objeto que está en reposo se rompe, o explota, o se divide… sin que fuerzas externas netas actúen, el momento debe conservarse.

Digamos que el momento lineal que se lleva “un trozo” para un lado debe ser igual al que se lleva el otro trozo para el otro lado.

Piensa en qué pasa cuando se dispara un arma, lo que llamamos retroceso. Debido a fuerzas internas el conjunto bala-rifle se separa y cada trozo sale moviéndose hacia un lado. El momento que lleva cada uno debe ser igual. La bala tiene poca masa y se mueve rápido, el rifle tiene más masa y se mueve más despacio hacia atrás.

Con el globo podríamos pensar igual, hay una cantidad de aire que va hacia atrás, y eso tiene un momento (masa del aire x velocidad del aire). El globo debe llevar el mismo momento en el otro sentido, masa del globo x velocidad del globo. Como el globo es más pesado, de nuevo se moverá más despacio.

Y ahora, el experimento que hemos hecho hoy en el insti (un saludo a los participantes).

¿Qué pasa si en lugar de aire, metemos un poco de agua? Cuando eso explote y el agua salga hacia abajo, como el agua tiene más masa podría llevar más momento y por lo tanto el globo salir con más velocidad.

No hace falta decir que esto tiene que ver con los cohetes y aviones a reacción… o sí?

Lo hemos hecho con un dispositivo ya típico, que es una botella que llenamos parcialmente con agua y a la que le metemos aire comprimido hasta que la presión suelta el tapón… el agua sale hacia abajo… y la botella hacia arriba. Lo hemos hecho con un cacharrín que me costó diez euretes en la tienda de Cosmocaixa.

MUCHO CUIDADO, ESTO TIENE MÁS PELIGRO QUE UNA PIRAÑA EN UN BIDET… HÁGASE CON UN ADULTO RESPONSABLE, Y SI NO SE ENCUENTRA, CON PADRES O TUTORES LEGALES Y TAL… SR. JUEZ, YA LO HE DICHO.

Aquí tenéis a la gente echándole imaginación y tiempo

Y aquí tenéis una versión que usa una reacción química para aumentar la presión. Como veis también hay que añadir agua para conseguir el impulso. El vinagre y el bicarbonato al combinarse producen CO2 que es un gas y genera una presión dentro de la botella que acaba haciéndola saltar.

La pena es que no le haya puesto una “aletas” a la botella, lo que estabiliza mucho el vuelo y las imágenes de la cámara habrían sido más espectaculares aún, pero está muy requetebién explicado.

Artículo sobre estos cohetes en Wikipedia


Estupendo lunes en el CEPA Ramón y Cajal de Parla

26 mayo 2012

Este lunes estuve en sesión de mañana y tarde, haciendo mis cacharritos en el CEPA Ramón y Cajal de Parla, gracias a la dedicación de Mercedes Mateos, que además de ser profe, ilustra libros de título tan sugerente como este. Aquí me tenéis con ella.

Hicimos mil cacharritos… sobre todo porque era un público estupendo, jóvenes empezando a currar y sacándose un título que les abra más puertas, inmigrantes aprendiendo todo lo que pueden de los ratos que van sacando en un mundo laboral tan hostil para ellos, nuestros viejitos, que después de una posguerra, cuidar a sus hijos, a sus padres y a sus nietos, aún les quedan ganas de acercarse a la cultura de la que las circunstancias les alejaron… Gente como esta son los que no cuentan los políticos cuando hablan de una supuesta fiesta especulativa de la que participamos todos y que según ellos acaba de terminar. Creo que ni a ellos ni a mí… ni a otros muchos nos invitaron.

En fin… tanta gente diferente, pero allí éramos todos los mismos, ojitos brillantes viendo que las cosas no son lo que parecen, y que se puede aprender cómo funciona este mundo con las cosas que andan por la cocina.

Un enorme placer, aquí os dejo el álbum de fotos, y os inserto algunas para abrir boca.

Demostrando que el hierro puede arder

Crucificando un pepinillo para enchufarlo a 220 V…

Y que luzca!!

Metiendo una bombilla en un “líquido” y la mano (!) sin electrocutarme (cómo?)

Esto es más largo de contar, pero lo podéis leer en El mundo de Max (mi tercer libro, jeje)

Les estoy explicando que sus culos están flotando sobre las sillas y nada se toca, el contacto es imposible

Ya veis que lo pasamos genial, un abrazo para todos ellos, fue un placer y… nos vemos en los siguientes bolos:

- Si queréis llevaros un libro dedicado, nos vemos en la feria del libro este domingo 27 por la mañana, o el 3 por la mañana… o para los muy rezagados, el 9 por la tarde.

- Si me queréis ver haciendo cacharritos, nos vemos en Alcalá, en el Instituto Cervantes, el día 30 por la tarde.


Experimento: Reflejos, luz polarizada, gafas de sol y Tupperware

14 abril 2012

Ya anduvimos a vueltas con las gafas de sol polarizadas y la pantalla del TomTom, y volvemos de nuevo a la carga.

La luz es una onda electromagnética, una perturbación que se propaga en el espacio.

Igual que cuando tiras una piedra en el estanque, el agua “sube y baja” y la onda se propaga en todas direcciones.

Hay que recordar que no es el agua lo que viaja, sino la perturbación. Piensa en una ola en un estadio deportivo. Las personas suben y bajan en su sitio, mientras que la ola, la perturbación, se propaga. Lo puedes ver en movimiento en el siguiente enlace

Imagen Movimiento armónico Wikipedia

En el caso de la onda electromagnética lo que sucede es que el “magnetismo” y la “electricidad” que hay en cada punto del espacio “sube” y “baja”, y cambia de dirección también, apuntando en distintas direcciones.

Miremos de nuevo en una ola en un estadio. Las personas, sin cambiar de sitio, pueden moverse más o menos y en distintas direcciones (arriba-abajo, delante-detrás, hacia los lados…)

Según sea la vibración respecto a la dirección de propagación decimos que las ondas son transversales (si se vibra perpendicular a la dirección de propagación) o longitudinales si se vibra en la misma dirección de propagación.

 

Una vez que tenemos esto claro, volvamos a la luz.

La luz es una onda transversal, la vibración de los campos eléctrico y magnético son perpendiculares a la dirección de propagación.

Nosotros podemos detectar algunas características de la luz con nuestros ojos. Por ejemplo, la amplitud de la onda (lo “mucho que vibra”) lo sentimos como intensidad, y su frecuencia (lo “rápido que vibra”) lo detectamos como color (en el arco iris se ordenan por frecuencia, siendo el rojo el de menor frecuencia).

En cambio si el campo electromagnético está vibrando en la dirección arriba-abajo o en la dirección izquierda-derecha, o si va cambiando de una a otra… eso no podemos verlo. Bueno no podemos verlo sólo con nuestros ojos. A esas distintas formas de vibrar en una onda transversal lo llamamos polarización.

Y ahí es donde entran las gafas de sol “polarizadas”.

Los cristales están tratados para que sean capaces de dejar pasar luz con cierta polarización y bloquear (al menos parcialmente) luz con otra polarización.

Ya vimos en el post que comentábamos al principio que ciertos aparatos electrónicos producen luz polarizada y que según coloquemos las gafas la luz atraviesa sin más o resulta fuertemente atenuada.

¿Por qué se hace esto con las gafas?

Cuando la luz interacciona con la materia, bien sea por reflexión, por refracción (en medios transparentes), dispersión… la polarización puede cambiar.

La luz solar no viene polarizada, pero al reflejarse se polariza parcialmente, resultando más o menos polarizada según el ángulo de incidencia.

De esta forma unas gafas de sol polarizadas, no atenuarán toda la imagen por igual, los reflejos resultarán más atenuados. Estupendo.

Hace unas semanas estuvimos celebrando la amistad y la belleza con mis queridos amigos (besos para todos) y poniéndonos como el tenazas en el campíbiri.

Reposando y con las gafas de sol puestas, porque tenía el sol de frente, pude ver muy claramente el efecto que os contaba.

Como dijimos antes, cuando la luz atraviesa distintas sustancias puede cambiar su polarización, y eso además depende de la frecuencia de la luz, de su color.

¿Qué pasa si ponemos un tupper en el camino de la luz reflejada por el sol?

Pues si miramos con los ojos desnudos, no vemos nada diferente, porque recordemos que la polarización de la luz no es algo que nuestra visión perciba.

Pero si nos ponemos las gafas, veremos esto

Dependiendo del tipo de plástico, del grosor, de las tensiones internas a las que está sometido el plástico (por su proceso de conformación, por ejemplo),  etc. será un color u otro el que salga de cada punto del tupper con la polarización que nuestras gafas dejan pasar.

Aquí podéis verlo todo a la vez.

Me tengo que disculpar porque falta el delicioso bizcocho que hizo Natalia… del que dimos buena cuenta.

Si estamos atentos podemos ver maravillas, porque diremos una vez más que:

La Ciencia es más una manera de mirar al Mundo que un conjunto de conocimientos o procedimientos.


Experimento en vuelo. Espachurrar botellas..

1 febrero 2012

Aunque el viaje siempre es interior, es agradable cambiar el decorado donde tiene lugar, sobre todo si se hace acompañado de gente que le quiere a uno y a los que uno quiere.

Esta vez fuimos físicamente un poco más lejos, y tomamos un avión.

Cuando el avión comenzó el descenso y empezamos a sentir esa desagradable sensación en los oídos, pensé que el cambio de presión podría ser suficiente para espachurrar una botella de plástico. Así que nos pusimos manos a la obra.

Vaciamos la botella de agua y la cerramos (con esto queda llena de aire a baja presión), después la estuvimos observando según descendíamos y aumentaba la presión.

Así quedó al final.

Explicación

Aunque la cabina está presurizada y no sufre el cambio de presión que hay en la atmósfera cuando cambiamos de altura, sí que hay cierto cambio de presión, que es lo que detectamos en nuestros oídos.

Al cerrar la botella el aire que queda dentro está a baja presión y, al bajar, el aire de fuera aumenta su presión, así que espachurra la botella.

También podríamos haber “llenado de aire a alta presión” la botella antes de que el avión ascendiera y ver cómo la botella se iba hinchando según ganábamos altura.

Este efecto también se puede ver cuando viajamos en coche siempre que entre la ciudad de origen y la de destino haya una diferencia de altura suficiente.

Igual es una buena manera de mantener a los hijos entretenidos en los viajes.

Una variante interesante puede ser hacerlo con un globo ya que, al no ser tan rígido, se irá viendo cómo cambia su tamaño según aumente o disminuya la presión del exterior relativa a la presión del aire que hayamos dejado en su interior.

Ya hablamos hace mucho de hacerlo con el frigorífico 

Dedicado a los queridos amigos con los que compartí estos días: Gema, Mavi, Natalia y Alex


Experimento. Anillos chocando

20 diciembre 2011

Vídeo precioso visto en http://www.ciencias.ies-bezmiliana.org


Experimento: Equilibrios imposibles

3 septiembre 2011

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.


El Nobel de Rayleigh

1 marzo 2011

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


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