Una tira de papel poroso. Se puede utilizar el papel de filtro de una cafetera o incluso recortar el extremo (sin tinta) de una hoja de periódico.

Rotuladores o bolígrafos de distintos colores.

Un vaso

Un poco de alcohol

Prodecimiento

Recorta una tira del papel poroso que tenga unos 4 cm de ancho y que sea un poco mas larga que la altura del vaso.

Enrrolla un extremo en un bolígrafo(puedes ayudarte de cinta adhesiva) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso. (ver dibujo)

Dibuja una mancha con un rotulador negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm del borde. Procura que sea intensa y que no ocupe mucho. (ver dibujo)

Echa en el fondo del vaso alcohol, hasta una altura de 1 cm aproximadamente.

Sitúa la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede sumergido en el alcohol pero la mancha que has hecho sobre ella quede fuera de él.

Puedes tapar el vaso para evitar que el alcohol se evapore.

Observa lo que ocurre : a medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de la tira, arrastra consigo los diversas pigmentos que contiene la mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un rato se ven franjas de colores.

Repite la experiencia utilizando diferentes tintas.

Una regla de unos 50 cm

Procedimiento

Pide a un amigo que sostenga una regla tal como se indica en la figura y que la deje caer sin avisarte.

Sitúa tus dedos sobre el cero y cuando veas que la suelta, cierra los dedos sobre ella.

Anota la distancia que ha caído la regla. Vendrá indicada por la división que se encuentre debajo de tus dedos.

Repítelo varias veces hasta que obtengas valores similares

Explicación

La distancia que ha caído la regla depende de tu tiempo de reacción.
Si no se tiene en cuenta el rozamiento con el aire, un cuerpo que cae libremente, partiendo del reposo, recorre una distancia vertical que viene dada por :

Despejando de la expresión anterior, el tiempo de reacción será :

si se expresa la distancia (d) en centímetros y se tiene en cuenta que la aceleración de la gravedad (g) vale 980 cm/s². El tiempo de reacción expresado en segundos será :



En la tabla aparecen algunos ejemplos de tiempos de reacción según la distancia recorrida por la regla

Cálculo del tiempo de reacción a partir de la distancia o viceversa

Introduce uno de los dos valores y haz click FUERA de la casilla

Material necesario

3 vasos grandes

un huevo

agua

sal

Procedimiento

Llena dos vasos con agua

Añádele a uno de ellos sal poco a poco. Revolviendo con una cuchara, trata de disolver la mayor cantidad posible. En un vaso de 200 cm³ se pueden disolver unos 70 g de sal.

Coloca el huevo en el vaso que tiene solo agua : se irá al fondo.

Colócalo ahora en el vaso en el que has disuelto la sal : observarás como queda flotando.

Pon el huevo y agua hasta que lo cubra y un poco más, en el tercer vaso. Añade agua con sal, de la que ya tienes, hasta que consigas que el huevo quede entre dos aguas(ni flota ni se hunde).

Si añades en este momento un poco de agua, observarás que se hunde. Si a continuación añades un poco del agua salada, lo verás flotar de nuevo. Si vuelves añadir agua, otra vez se hundirá y así sucesivamente.

Explicación

Sobre el huevo actúan dos fuerzas, su peso (la fuerza con que lo atrae la Tierra) y el empuje (la fuerza que hace hacia arriba el agua).

Si el peso es mayor que el empuje, el huevo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas.

El empuje que sufre un cuerpo en un líquido, depende de tres factores :

La densidad del líquido

El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido

La gravedad

Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido mas denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo: el huevo flota.

Así también se puede explicar el hecho de que sea más fácil flotar en el agua del mar que en el agua de rios y piscinas.

Material necesario

una moneda

un vaso

agua

Procedimiento

Se coloca la moneda en el fondo del vaso vacío tal como se indica en la figura A. La luz que sale de la moneda se transmite en línea recta e incide en el ojo.
Al bajar un poco la posición del ojo, la moneda desaparece (figura B).
Al llenar el vaso con agua, la moneda aparece de nuevo(figura C)

Explicación

Cuando el rayo de luz que proviene de la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire, se produce un cambio en la dirección en que se propaga. Como consecuencia de este cambio de dirección, se vuelve a ver la moneda.
Este fenómeno característico no solo de la luz, sino de todo tipo de ondas, se llama refracción y ocurre siempre que una onda pasa de un medio a otro. El cambio de dirección es tanto mayor, cuanto mayor sea la diferencia de velocidades de la onda en un medio y en el otro.

Un poco de historia

En su versión original fue obra de Descartes. El nombre "Ludión" se debe a que su propósito era eminentemente lúdico. En una botella llena de agua, se encontraba sumergido un diablillo que se movía según se presionase más o menos la botella.

Material necesario

• Una botella de plástico transparente de aproximadamente 1,5 litros. Si es posible con tapón de rosca.(Por ej. una de refresco)
• Una carcasa de bolígrafo que sea transparente.
• Pequeños trozos de un material denso que se puedan introducir en el interior de la carcasa del bolígrafo. Por ejemplo : trozos de alambre, perdigones, etc.

Construcción

• Si el bolígrafo tiene un agujero lateral, se tapa con cinta adhesiva.
• Se llena la botella con agua
• Se pone el material denso en el interior del bolígrafo, de tal manera que quede flotando, prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. El agujero interior no debe quedar completamente tapado.
• Se cierra la botella.

Funcionamiento

Cuando se presiona la botella lo suficiente, se observa como el bolígrafo desciende hasta llegar al fondo. Al disminuir la presión ejercida, el bolígrafo asciende de nuevo.

Explicación

Al presionar la botella se puede observar como disminuye el volumen de aire contenido en el interior del bolígrafo. Al dejar de presionar, el aire recupera su volumen original. Esto es consecuencia del principio de Pascal : Un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Antes de presionar la botella, el bolígrafo flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. La disminución del volumen del aire en el interior del bolígrafo, lleva consigo una reducción de la fuerza de empuje ejercida por el agua. Esto es una consecuencia del principio de Arquímedes : Todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Un poco de información previa

¿Qué son ácidos y bases ?

Los ácidos y bases son dos tipos de sustancias que de una manera sencilla se pueden caracterizar por las propiedades que manifiestan.
Los ácidos :

• tienen un sabor ácido
• dan un color característico a los indicadores (ver más abajo)
• reaccionan con los metales liberando hidrógeno
• reaccionan con las bases en proceso denominado neutralización en el que ambos pierden sus características.

Las bases :

• tienen un sabor amargo
• dan un color característico a los indicadores (distinto al de los ácidos)
• tienen un tacto jabonoso.

En la tabla que sigue aparecen algunos ácidos y bases corrientes :

¿Qué es el pH ?

Los químicos usan el pH para indicar de forma precisa la acidez o basicidad de una sustancia. Normalmente oscila entre los valores de 0 (más ácido) y 14 (más básico). En la tabla siguiente aparece el valor del pH para algunas sustancias comunes.

¿Qué es un indicador ?

Los indicadores son colorantes orgánicos, que cambian de color según estén en presencia de una sustancia ácida, o básica.

Fabricación casera de un indicador

Los repollos de color morado o violeta,contienen en sus hojas un indicador que pertenece a un tipo de sustancias orgánicas denominadas antocianinas.
Para extraerlo :

• Corta unas hojas (cuanto más oscuras mejor)
• Cuecelas en un recipiente con un poco de agua durante al menos 10 minutos
• Retira el recipiente del fuego y dejarlo enfriar
• Filtra el líquido (Se puede hacer con un trozo de tela vieja)
• Ya tienes el indicador (El líquido filtrado)

Las características del indicador obtenido son :

Test de respiración (para gastar una broma)

Dale a alguien un vaso que contiene un poco de agua con extracto de repollo morado y unas gotas de amoniaco casero y pídele que sople a través de una pajita de refresco. Puedes presentarlo como un test de alcohol, mal aliento, etc. La disolución pasará de color verde esmeralda a azul oscuro. Si ahora le añades vinagre, la disolución adquirirá un color rojo.
Al soplar expulsamos dióxido de carbono (CO₂) que en contacto con el agua forma ácido carbónico (H₂CO₃). Este ácido formado, neutraliza el amoníaco que contiene la disolución. Al añadir vinagre la solución adquiere un pH ácido

Cómo generar lluvia ácida

Impregna una tira de papel de cocina en una disolución del extracto de lombarda. Acerca un palito de fósforo inmediatamente después de encenderlo. Se observa que aparece un punto rojo (ácido) en la tira de papel.

¿A qué se debe ? ¿Puede ser debido al dióxido de carbono (CO₂) generado en la combustión ? No, la disolución formada (ácido carbónico) no es suficientemente ácida como para producir el color rojo. (Se puede comprobar repitiendo el experimento pero dejando arder la cerilla un poco antes de acercarla al papel). La causa de la aparición del color rojo está en el dióxido de azufre (SO₂) que se forma cuando la cerilla se inflama. Esto se debe a la presencia de azufre(S) añadido, entre otros productos, a la cabeza del palito de fósforo, para que se encienda.

El dióxido de azufre en contacto con el agua presente en la tira de papel forma ácido sulfuroso (H₂SO₃) que es más ácido que el ácido carbónico

.
En la combustión de algunos derivados del petroleo se produce dióxido de azufre que pasa a la atmósfera. Al llover y entrar en contacto con el agua, se forma el ácido sulfuroso , uno de los responsables de la lluvia ácida.