De ciencia y algo más

"La ciencia no es solo una disciplina de razón, sino también de romance y pasión.-Stephen Hawking."

Antes de empezar con los vídeos aprenderemos sobre una rama de la ciencia llamada:

La física tiene como proyecto el estudio de los fenómenos que ocurren en la naturaleza. Es una ciencia cuya finalidad es estudiar los componentes de la materia y sus interacciones mutuas, para poder explicar las propiedades generales de los cuerpos y de los fenómenos naturales que observamos a nuestro alrededor.

Existen ocasiones en que estas interacciones son difíciles o complicadas de comprender tanto en la vida diaria como en la escuela pero que pasaría si se pudieran explicar estos hechos de una manera sencilla, mediante experimentos y demostraciones, se entendería de una manera mucho mejor y más clara.

Es por eso que les mostraremos los vídeos a continuación 

LAS 3 LEYES DE NEWTON 

En el siguiente vídeo demostrativo te mostraremos y explicaremos las leyes de Newton 

Aquí encontramos una breve explicación y amplificación de las 3 leyes de Newton si no quedo claro aquí un pequeño resumen sobre estas 

 PRIMERA LEY DE NEWTON

 SEGUNDA LEY DE NEWTON 

          TERCERA LEY DE NEWTON

 

Transformación de la energía

Transformación de la energía 

Aquí te mostramos un vídeo muy educativo que nos enseña sobre la transformación de la materia a partir de un experimento:

Huevo mágico: 1 ley de Newton

HUEVO MÁGICO

En esta práctica se pretende ejemplificar el principio de la inercia: “todo cuerpo que no esté sometido a fuerza neta mantendrá su estado de movimiento”. El objetivo es introducir el huevo, sano y salvo, dentro del vaso tocando únicamente la libreta. Se consigue simplemente golpeando la libreta horizontalmente.

Normalmente, una persona que no conozca los principios de la Física y no haya visto el experimento antes, pensará que golpear la cartulina hará que tanto el canuto como el huevo salgan disparados. No obstante, esto no es así, ya que la fuerza del golpe no se aplica al huevo. Por lo tanto, el principio de la inercia el huevo permanecerá inmóvil, y habiendo perdido su sustento caerá al vaso.

Material necesario

·         Un vaso de agua  a la mitad

·         Un huevo

·         Un cono de papel

·         Una libreta

Procedimiento

1. Llena el vaso de agua hasta un poco más de la mitad.

1. Coloca el vaso sobre una superficie horizontal firme, tal como una mesa. Ten en cuenta que la mesa podría mojarse o, si algo sale mal, incluso el huevo romperse en ella, por lo que es aconsejable utilizar algún mantel protector.

1. Tapa el vaso colocando sobre él la libreta. Procura centrarla lo más posible para maximizar la estabilidad.

1. Coloca el cono sobre la libreta en posición vertical. Debe estar completamente centrado sobre el vaso; conviene comprobarlo mirando desde dos ángulos diferentes.

1. Con cuidado, coloca el huevo sobre el cono. Retira los dedos lentamente, asegurándote que permanece en equilibrio.

• El cono en su conjunto se acelera hacia la izquierda, según la segunda ley de Newton aplicada al centro de masas.

• Como la fuerza de rozamiento se aplica en un extremo, el cono empieza a rotar alrededor de su centro de masas.

Una vez montado el experimento, el procedimiento es muy sencillo: simplemente empujar la libreta vigorosamente con la mano. Se debe dar un golpe seco completamente horizontal.

Explicación

La fuerza aplicada sobre la libreta la acelera hacia la izquierda. Dado que el cono está en contacto directo con la libreta, existe cierta fuerza de rozamiento sobre el cono. Dicha fuerza de rozamiento tiene dos efectos:

Analicemos los dos movimientos del cono por separado. Primero, la traslación de todo el cono hace que éste se aparte rápidamente de su posición inicial. Segundo, la rotación provocará que el extremo inferior tienda a levantarse (puede que no llegue a conseguirlo, si la fuerza de rozamiento no es lo suficientemente grande, ya que entonces entra en juego la gravedad), mientras que el extremo superior descenderá. Este es uno de los puntos fundamentales: el extremo superior del cono, donde reposa el huevo, tiende a descender, no a moverse hacia la izquierda. Dado que el cono no intenta deslizarse sobre la superficie inferior del huevo, no habrá fuerza de rozamiento entre ambos.

Durante el momento del choque, dado que no hay ninguna fuerza sobre el huevo, según el principio de inercia, este permanecerá inmóvil. Entonces entrará en juego la gravedad, que lo hará descender en caída libre hasta el interior del vaso, donde será frenado por el agua.

Presión Atmosférica

PRESIÓN ATMOSFÉRICA 

Presión atmosférica: Es la fuerza que ejerce el aire atmosférico sobre la superficie terrestre.

Los sólidos generan presión solo hacia abajo. Los líquidos generan presión hacia todos sus costados y hacia abajo. Y los gases generan presión por todo su derredor; o sea, hacia arriba, hacia todos sus costados y hacia abajo, por la propiedad más importante que los caracteriza: tienden a ocupar todo el espacio que los contiene. La existencia de la presión atmosférica es evidente, por ejemplo, cuando se utiliza una ventosa: al comprimirla  contra el vidrio eliminando el aire de su interior al soltarla recobra su forma, pero ahora la presión atmosférica la mantiene apretada contra la superficie del vidrio.

Unidades de PresiónLa presión atmosférica se suele expresar en mm de mercurio (milímetros de mercurio) o torricelli, diciéndose que la presión normal, a nivel del mar es de 760 mm de Hg. Este valor se llama también una atmósfera. Sin embargo, los “hombres del tiempo” suelen utilizar otra unidad para medir la presión: el milibar.

En cualquiera de las unidades, la presión que se considera normal a nivel del mar tiene un valor de 1 atmósfera o, lo que es lo mismo, 760 mm de Hg ó 1.012,9 milibares.

Para medir la presión de un fluido se utilizan manómetros. El tipo más sencillo dinamómetro es el de tubo abierto.  Se trata de un tubo en forma de U que contiene un líquido, hallándose uno de sus extremos a la presión  que se desea medir, mientras el otro se encuentra en comunicación con la atmósfera.

Para la medición de la presión atmosférica se emplea el barómetro, del que existen diversos tipos. El barómetro de mercurio, inventado por Torricelli, es simplemente un tubo en forma de U con una rama cerrada en la que se ha hecho el vacío, de manera que la presión en la parte más elevada de esta rama es nula.

Otro instrumento para medir la presión es el barómetro el cual te enseñamos a hacer a continuación:

Aquí te muestro como queda con las medidas:

Sobrefusión.

SOBREFUSIÓN 

Es el proceso de enfriar un líquido por debajo de su punto de congelación sin que se haga sólido. Como es bien sabido, un líquido que esté por debajo de su punto de ebullición y fusión cristalizará pero sólo en presencia de un núcleo, es decir, pequeñas superficies que se crean en la primera etapa del cambio de estado. La nucleación puede consistir en pequeñas burbujas de aire que están en otra fase termodinámica: en estado gaseoso. Por ejemplo, las burbujas de aire o de agua que se quedan atrapadas en el hielo; o las gotas de agua en el vapor, fenómeno que se da en la atmósfera y se conoce como núcleos de condensación en las nubes.

 A falta de núcleos, se puede mantener el mismo estado hasta llegar a la temperatura en la que se produce la nucleación homogénea del cristal (temperatura de congelación de la sustancia pura).  La nucleación homogénea se puede producir por encima de la transición vítrea (punto intermedio de temperatura entre el estado fundido y el estado rígido del material) cuando el sistema es un sólido amorfo (estructura no cristalina, como el vidrio)

Si se enfría el agua a un ritmo del orden de −106 K/s, se puede evitar la nucleación cristalina y se convierte en un vidrio.

Su temperatura de transición vítrea es de 165 K (−108 ℃).2 El agua vítrea se puede enfriar hasta aproximadamente 150 K (−123 ℃).1 En el rango de temperaturas entre 231 K (−42 ℃) y 150 K (−123 ℃), los experimentos sólo han logrado hielo cristalino.

Un ejemplo de este fenómeno es la lluvia engelante. Cuando se produce una precipitación con unas temperaturas muy frías, originalmente se encuentra en forma de nieve. Pero si esta nieve pasa por una capa de aire cálida a unas decenas de metros de altura, ésta se funde y se transforma en lluvia. Sin embargo, con unas temperaturas bajas (por debajo de los 0ºC) en las capas inferiores, esta lluvia sufre un proceso de Superenfriamiento o Sobrefusión.

La forma de eliminar la nucleación en el caso de los líquidos es introducirlos en un recipiente lo más liso y perfecto posible, es decir que no tenga pequeños rayones o imperfecciones donde puedan quedar atrapados burbujas que favorezcan la nucleación. Vamos a comprobarlo.

Generador Eléctrico Casero

El motor eléctrico que le quitamos a la lectora, contiene en su interior unos imanes fijos que generan un campo magnético, y un núcleo que gira en donde se encuentran bobinas de alambre de cobre. Le ley de Faraday nos dice que cuando un conductor corta las líneas de campo magnético, se genera en él una corriente eléctrica. Y es justamente lo que sucede en estos experimentos de física.

Los imanes generan un campo magnético fijo, mientras que el núcleo, el cual hacemos girar, permite que las espiras de alambre de cobre corten dichas líneas de campo. El resultado es obvio; se genera una corriente eléctrica la cual podemos utilizar, por ejemplo, para encender un diodo led.
La corriente generada debería ser del tipo alterna, pero gracias a un sistema mecánico denominado de colector y escobillas, termina siendo continua.

Este tipo de generador eléctrico es también conocido como dínamo, y data de los años 1832, en donde un fabricante de herramientas en Francia fabricó el primero que se conoce.