Proyectos Faciles, Divertidos, y Ilustrativos

Invitamos al estudiante quien desea elaborar un proyecto para feria de ciencias y a los profesores quienes desean ideas para demostrar los principios que enseñan, y al publico en general a probar estos divertidos proyectos. Tambien invitamos a profesores, aficionados, y otros a leer la siguiente lista y ampliarla con ideas adicionales. Hay miles de demostraciones simpaticas existentes y por inventar; lo que se necesita es imaginación. Todos estos proyectos pueden construirse con materiales comunes, baratos y fáciles de conseguir. (Pondremos un asterisco* en el título de cualquier demostración que necesita de algún material especial--y procuraremos tenerlo disponible al costo con 10% en la tienda del museo; los miembros por supuesto tendrán el derecho de comprar tal artículo al costo). Estos proyectos, y otros, se encuentran en la sala del museo.

Para estos proyectos y demostraciones tenemos muchas fuentes entre ellos: la publicación mensual de la Sociedad Americana de Profesores de Física de EUA; las publicaciones de la Asociación Nacional de Profesores de Ciencias de EUA; y otras fuentes inclyuendo contribuciones de amigos tales como el Dr. José María Martín, educador del Museo, el Ing. Ernesto Chang Peña, profesor universitaria de física, y el profesor Robert Sinnett, profesor de física nivel bachillerato en El Salvador. Agradecemos a los señores mencionados, y a los guías del Museo por su labor en ayudar a fabricar dichos modelos.

CAPACITADORCITO
a. materiales: un botecito plástico con su tapadera como el que contiene un rollo de película, papel de aluminio ( o "foil" de aluminio que se vende en el supermercado para envolver comidas), cable de cobre de varios filamentos #16 de 40 cm de largo, un tornillo de 2 cm., 2 tuercas que quepan en el tornillo, una cabeza metálica en forma de bolita (no es esencial pero le da elegancia) con rosca que se pueda enroscar en el tornillo.
b. actividad: inserta el tornillo en el lado interior de la tapa del botecito (de manera que quedará proyectando hacia afuera del frasquito cerrado). Al extremo del tornillo que queda afuera, enrosca las 2 tuercas y la bolita. Corta del cable de cobre un trozo de unos 6.5 cm, deshila algunos de los filamentos para adelgazar el cable un poquito, y enrolla un extremo de este alrededor del tornillo entre las 2 tuercas y deja que el otro extremo se extienda perpendicular al tornillo. Corta unos 9 cm del cable de cobre y enrolla un extremo de éste alrededor de la cabeza del tornillo (superficie interior de la tapa). La tapadera ya esta lista. Corta dos trozos de papel de aluminio (1. más o menos 50 x 10cm, y 2. más o menos de 15 x 10 cm). Dobla el primero a que quede + 4cm x 50cm y enrollalo para que forme un forro enrollado a los lados interiores del frasquito (habrán varias vueltas). Dobla el otro trozo de papel de aluminio, para hacer un forro apretadito que rodea el exterior del frasquito ( deja un margen de + 8mm en la base para poder tú sostenerlo por el plástico del frasquito). Amarra un extremo del cable restante alrededor del cincho del botecito y deja el otro extremo al aire formando un arco hacia donde estará la bolita metálica al tapar el frasquito.. Coloca la tapa --el cablecito de 9 cm quedará en el centro del forro y en contacto con él-- puesto de manera que los dos cables exteriores estén en lados opuestos del frasquito. Ya ensamblado se acerca el extremo del cable cortito al recién apagado televisor y cepilla la pantalla con él suavemente para cargar el capacitadorcito. De ahí, teniendo cuidado de solo agarrar el frasquito por la parte no forrado de aluminio y no tocar el cable, al acercar (por medio de una ramita o un lapiz de madera) el extremo del cable largo a la bolita de la tapa verás una bonita chispa.
c. explicación: es una variación de una botella leiden, o sea un aparato en el cual se puede acumular carga estática. La imagen en la tele es producida por el bombardeo de electronos a la pantalla donde se acumulan y permanecen un corto tiempo al apagarse la tele. Cuando se cepilla suavemente la pantalla cargada, el cablecito que es conductor no cargado atrae la carga que pasa a través de él, del tornillo, del cable adentro del frasco, hasta el aluminio enrollado adentro del frasquito. Por este medio el aluminio que ofrece una amplia superficie tiende a adquirir una gran cantidad de electronos. El plástico del frasquito aisla la carga y no la deja salir; la única salida es por el tornillo, siendo éste un conductor. Cuando se posiciona el cable del exterior más largo cerca de la bolita al extremo exterior del tornillo, se descarga la energía acumulada adentro. Esto sucede por que el cable está amarrado a una superficie (el papel de aluminio del exterior) no cargada, hacia donde la carga tiende a fluir. La descarga presenta una chispa visible y audible.
d. aplicaciones prácticas: otro nombre es condensador que, por ejemplo, se encuentra en las lámparas de neón para reducir la cantidad de electricidad.
e. para ampliar: busca información sobre la Botella Leiden (Leyden)
f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que puedan complementar ésta actividad.

UN MARSHMALLOW EN LA LUNA
(este experimento fue presentado en el Journal of College Science Teachers, pero no hemos podido localizarlo para incluir los datos de su autor, ni de la página y fecha de su presentación. Les suplicamos a nuestros lectores que si lo pueden identificar, nos avisen para poder incluir la información aquí).
a. materiales: una jeringa desechable de 5ml sin la aguja, dos mini-marshmallows ("masmelo" , de venta en los superes, pero no siempre se encuentren; hay que estar pendiente)
b. actividad: remueve el pistón de la jeringa e inserta los dos mini-marshmallows en ella. Coloca el pistón de nuevo en su sitio y sitúa los dos mini-marshmallows juntos en la parte cerca de la boquilla para la aguja. Tapa la boquilla con un dedo y al mismo tiempo hala el pistón hacia afuera (sin quitarlo). Verás inflarse los marshmallows. Remueve el dedo y los marshmallows retornan súbitamente a su forma original.
c. explicación: en presencía de aire (presión atmosférica ambiental) los mini-marshmallows se ven normales, pero al tapar la entrada de aire y al mismo tiempo halar el pistón se crea un vacío (presión menos que la de la atmósfera de la tierra). El marshmallow, que es una especie de espuma de azúcar, tiene bastante aire atrapado adentro de si. Sin la presion exterior que lo balancea, éste trata de llenar el vacío llevando el azúcar consigo (o sea: se infla bastante).
d. aplicaciones prácticas: todo lo que se refiere a la reducción de presión. El "mal de altura" es falta de oxígeno al cerebro que en casos extremos puede conllevar un exceso de fluidos en los alveoli por causa de la reducción de presión en los pulmones. El lector debe saber que la presión atmosférica es lo que afecta el punto de ebullición de un líquido. Las cabinas de los aviones comerciales estan "presurizados". Los pilotos de los aviones militares U2 y SR-71, tienen que llevar puesto trajes con un mecanismo que produce el efecto de la presión de la superficie normal de la tierra para prevenir que la sangre literalmente llega a ebullirse y vaporizarse.
e. para ampliarse: la gravedad es lo que causa la presión atmosférica. Busca información sobre la atmósfera, y el vacío. El espacio es un vacío, y en el laboratorio se debe crear un vacío para muchos experimentos. El vacío no conduce calor, o sea un vacío es el perfecto aislamiento ( los termos que llevan el frasco hueco de vidrio si todavia se consiguen, son ejemplares de un vacío utilizado para efectos de aislamiento).
f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que puedan complementar ésta actividad.

TALADRO DE MANO, fuerza centrífuga (Said Shakerin, P.173, The Physics Teacher vol 33, march 1995)
a. materiales: un taladro no eléctrico, alambre de un gancho para colgar ropa, dos pelotas de madera, durapax (durapás), o hule.
b. actividad: abrir un hoyo a través de las pelotas para así poder pasar el alambre, formar un aro del alambre e insertarlo donde cabe la broca, asegurándolo como si fuera una broca. Sosteniendo el aro en posición vertical arriba del mango del taladro, poner en marcha el taladro de manera que el aro gira rápidamente y las pelotas se levantan y se mantienen en posición lateral.
c. explicación: la fuerza centrífuga es una fuerza que actúa sobre cualquier cosa que se mueve en curva (es decir, no en línea recta), y que lo obliga a una trayectoría de línea recta--estando las pelotas atravesadas por el alambre no pueden escaparse del aro y desplazarse hacia afuera ni tampoco moverse en tangente mientras sube sino solamente hasta la posición lateral. La fuerza en la posición lateral va en dirección lateral hacia afuera (tangente) de modo que las pelotas se mantienen allí hasta que el aro decelera.
d. aplicaciones prácticas: fuerza que sentimos cuando vamos en carro y este toma una curva. Los satélites de comunicaciones (e inclusive la luna) al girar alrededor de la tierra no deben ir muy rápido porque la fuerza centrífuga los sacaría de su órbita hacia afuera. En una máquina lavadora, al girar rápidamente la tómbola, la ropa queda apretada contra los costados de ésta y así se exprime el agua. La centrífuga utiliza este mecanismo en muchos procesos químicos y de laboratorio médico para separar los sólidos de los líquidos.
e. para ampliar: busca información sobre la segunda ley de movimiento de Newton con relación a fuerzas centrífugas, aceleración circular y movimiento rotacional.
f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que puedan complementar ésta actividad.

MOTORCITO
a. material: Una pila tamaño D (de 1.5v), dos o tres imancitos de los que sirven para colocar mensajes en las refris (se consiguen donde venden artículos para hacer artesanías), dos clips metálicos (para sujetar papeles), un trozo de alambre de cobre esmaltado calibre 28 de 40 cm de largo, una banda de hule, un trocito de papel lija fina y un poco de plastilina (suficiente para no permitir rodar a la pila)
b. actividad: Coloca la banda de hule alrededor de lo largo de la pila de manera que cubra los bornes ("polos"). Coloca la plastilina de manera que no ruede la pila. Endereza los clips para que un extremo quede recto y el otro forma un gancho o cuna donde pueda descansar el eje del alambre que girará; se aprovecha del hule para fijar el extremo recto de uno de los clips contra el borne positivo y el otro contra el borne negativo de la pila. Comenzando 3 cm de un extremo del alambre se forma un aro de varias vueltas (el aro debe tener un diámetro de aproximadamente 3 cm), terminando cuando sobra aproximadamente 3 cm. Los dos extremos deben estar en los lados opuestos del aro--para que, tomando los dos extremos se pueda hacer girar al aro. El motorcito esta casi listo para ensamblar, solo falta colocar el aro en una superficie y cuidadosamente lija la parte superior de los dos extremos--teniendo cuidado de no lijar toda la circunferencia. (La lijada quita el aislamiento o esmalte de esa superficie)
c. explicación: la ensamblada nos da un circuito completo: la corriente sale del polo negativo, pasa a través del primer clip al extremo del aro que descansa sobre el gancho que se formó del clip, atraviesa el aro y de la misma manera baja el otro clip al polo positivo. Colocando los imancitos justamente por debajo del aro en el lomo de la pila, y dandole con un dedo un suave movimiento giratorio el aparato se convierte en motor. El hecho de haberle quitado el esmalte de aislamiento permite que el aro gire en vez de simplemente mecerse. El paso de la corriente a través del aparato genera un campo magnético en forma circular al paso de ella. Este campo magnético actúa con el de los imancitos colocados en el lomo de la pila y su fuerzas hacen girar el aro. Es un motor, pues transforma energía eléctrica en energía mecánica giratoria.
d. aplicaciones: Esta es una simplificación de lo que sucede en los aparatos electrodomésticos (batidoras, licuadoras, lavadoras, etc), los motores de arranque de un vehículo y de máquinas industriales, tales como grúas, etc.
e. para ampliar: busca información sobre inducción electromagnética (leyes de Faraday y de Lenz), magnetismo, campos magnéticos generados por corrientes eléctricas
f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que puedan complementar ésta actividad.

BOMBA DE PRESION
a. materiales: un botecito limpio de plástico de Coca Cola de 600ml con su tapa, una pelota de "foil" de aluminio (del que venden en el supermercado para envolver comida) del tamaño de la yema del pulgar (o también se pueden usar 6 anillos de esos que se jalan para destapar latas de aluminio de gaseosas y de cerveza), unos cien ml de ácido muriático (en las ferreterias lo venden--¡es una forma diluida de acido clorhidrico, y hay que tomar cuidado de no inhalar los vapores, ni tocarla!).
b. actividad: poner los anillos o la pelota de "foil" aluminio en el bote y vertir aproximadamente uno o dos cm del ácido en el fondo del bote. TAPAR BIEN, dejar la botella en un sitio seguro (como una cancha de futbol), y asegurarse que toda persona se mantenga alejado del experimento a una distancia mínima de 4 metros. Despues de un ratito la botella plastica explota. Al hacer limpieza se notará que el plástico está bastante caliente.
c. explicación: éste es una reacción química exotérmica. Quiere decir que produce bastante calor. También produce bastante gas hidrógeno que crea una situación intolerable de presión en la botella. El calor producido también incrementa la actividad energética del aire adentro de la botella. Eventualmente los lados plasticos no resisten la presión resultando de la reacción adentro de la botella y revientan. La fórmula de lo efectuado es: 2Al (*) + 6HCl (**) à 2AlCl3 (**) + 3 H2 (***) *solido, **liquido, ***gas
d. aplicaciones: en realidad explosiones son raras veces deseadas. La olla de presión es un ejemplo de gases bajo presión; hay que liberarlas ántes de que explota el aparato. Los "boilers" de fábricas de acero, cemento, etc requieren cuidados similares.
e. para ampliar: buscar información sobre reacciones exotérmicas, y sobre gases bajo presión. Leyes de Charles y de Boyles. f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que pueden complementar ésta actividad.

BOTELLA DE PRESION DE AGUA
a. materiales: un bote plástico de gaseosa con su tapadera, agua
b. actividad: abre un agujero en el lado del bote en la parte inferior, cubre el agujero con el dedo mientras se llena el bote de agua hasta el tope y lo tapas bien. Remover el dedo del agujero.
c. explicación: al remover el dedo un poquito del agua escapará del agujero creando una situación de baja presión de aire adentro de la botella. Desde este momento el agua no saldrá del bote. Esto es porque la presión atmosférica (afuera) es más alta que la presión baja adentro de la botella. Al aflojar la tapa se permite la entrada de aire lo que levanta la presión (otra vez al nivel atmosférico), entonces la presión del aire sobre el agua en la botella lo hace salir por el agujero. (Gravedad causa la presión: el efecto de la gravedad sobre los gases de la atmósfera es lo que los mantienen alrededor de la tierra--el oxígeno por ser un gas más pesado que, por ejemplo hidrógeno, tiende a permanecer más cerca de la superficie de la tierra (el hidrógeno flota encima del oxígeno). Suponiendo que la tierra fuera más densa el oxígeno estaría entonces comprimido en una capa más delgada, pero de todos modos nos costaría levantarnos--quizás gateariamos o nos deslizaríamos para movilizarnos!)
d. aplicaciones: esta es una excelente demostración de equilibrio; se puede preguntar a los alumnos si podrían hacerse funcionar utilizando solidos o gases.
e. para ampliar: presiones bajas, y altas, vacios
f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que pueden complementar ésta actividad.

INDICADOR DE ACELERACION
a. materiales: una botella plástica de 2 litros de gaseosas, su tapadera, 24 cm de hilo, un trozo de durapáx (durapás) de aproximadamente 1x1.5x4.5cm., agua, una aguja, 2 cm de tirro
b. actividad: con la aguja pase el hilo a través del trozo de durapax más o menos en medio (en su "cintura") y amarre un nudo grande para que el durapax no se sale del extremo del hilo. Fija el otro extremo del hilo al interior de la tapadera del bote con el tirro. Llena la botella con agua mete el hilo y el trocito de durapax, ciérralo bien con su tapadera, e invierte la botella para que el trozo flota a la altura que el hilo permita. Mantén la botella vertical siempre invertida, y fíjate que el trozo queda en el centro de la columna de agua. Comienza a caminar en una dirección y veras que el trozo de durapaz se moverá en la dirección que tu caminas como para indicarte hacia donde vas.
c. explicación: los materiales obedecen, por supuesto, a las leyes de Newton. Por inercia el agua comenzará a moverse después que tu comienzas, y como el agua es más denso eso forzará al durapax a ocupar el espacio donde el agua no "quiere" ir. El durapax ocupará el centro de la columna de agua cuando el agua está estática, o cuando está moviéndose en una velocidad constante.
d. aplicaciones: los submarinos han de tener algún instrumento con el mismo principio para indicarle cambios de velocidad.
e. para ampliar: Leyes de Newton
f. consúltanos si deseas recibir problemas matemáticos que pueden complementar ésta actividad.

EL FRASCO QUE REGRESA A SU AMO
a. materiales: frasco cilíndrico de plástico con su tapadera, algo para perforar la tapadera en su centro y perforar el fondo del frasco tambien en el centro; una banda de hule que se estira adentro del frasco entre las dos aperturas (tiene que salir de los agujeros, para poderse asegurar con algo rígido como un clip, en los dos extremos); uno o varios objetos pesados pequeños (tuercas, trozos de metal, etc.); un trocito de alambre para fijar los trozos al centro del hule estirado.
b. actividad: Con la tapadera enroscada (y los objetos pesados bien fijos al hule--sin el conocimiento de los espectadores) se hace rodar el frasco una o dos veces en una misma dirección para "dar cuerda" a los objetos adentro. De ahí se le dice a los espectadores que el frasco regresará al amo, y se le hace rodar suavemente. El frasco caminará una distancia y regresará en sentido contrario.
c. explicación: Al hacer rodar suavemente el frasco en un sentido los objetos adentro quedan colgando en su sitio con el resultado de que el hule enrosca. El hecho de que el hule esté enroscado hace que exista una fuerza rotacional. La fuerza rotacional o torque (es decir, la fuerza que quiere hacer girar el frasco) debido a que el trozo de hule entre el peso central y los extremos del frasco tiende a hacer girar el frasco en el sentido opuesto, es decir hacia la persona quien lo hizo rodar para afuera (entonces desenroscando el hule). Inicialmente las dos fuerzas para un sentido o el otro son iguales pero contrarios y el frasco no roda.
d. aplicaciones prácticas: trompos, arranque manual de motores, patinador o acróbata que junta los brazos al cuerpo para girar más rapidamente.
e. para ampliar: búsquese información sobre la dinámica rotacional, torques o fuerzas rotacionales y conservación del momento angular.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar ésta actividad.

ARO PLASTICO CON PIEZA REMOVIBLE
a. materiales: un aro plástico de juguete al que se le puede cortar una sección de más o menos la quinta parte de su circunferencia. Marcador para dibujar círculo formado por aro en una superfície plana. Pelota pequeña de anchura suficiente para que pueda rodar en el interior del aro. Un poco de plastilina para fijar la parte removible en su sitio.
b. actividad: Se coloca al aro (con la pieza removible puesta) sobre la superficie plana, y se traza el círculo entero, también marcando donde comienza y termina la interrupción. Se remueve el aro y tomando en cuenta en que sentido piensa hacer correr la pelota, se dibuja tres flechas: una para indicar la trayectoria "normal", otra en dirección a noventa grados hacia afuera del punto de la interrupción, y la tercera en tangento al círculo. A estas posibles rutas que pudiera tomar la pelota al remover la sección del aro se le indica A, B, y C, y listo para que su observador apuesta sobre la ruta que cree que tomará la pelota cuando se remueve la sección del aro.
c. explicación: cuando un objeto sigue un movimiento circular su velocidad es en cada momento tangente al círculo que describe. Por que? La primer ley de Newton nos dice que un objeto en movimiento tiende a mover en linea recta. Mientras la pelota gira adentro del aro, los bordes de él fuerzan a ella a seguir girando sin poder moverse según la tangente al círculo. La tangente es la continuación de dirección de linea recta desde el punto preciso en el círculo. Este viene siendo perpendicular al radio. Al quitar una pieza del círculo, esto se comprueba.
d. aplicaciones practicas: lanzamiento de hondillas, lanzamiento de peso y de disco, y aceleradores de partículas (en ellos se lanzan partículas subatómicas a gran velocidad a lo largo del campo magnético circular de grandes imanes circulares de modo que cuando han dado muchas vueltas y alcanzado una gran velocidad se dejan salir del campo magnético siguiendo una trayectoria tangente al circulo de imanes para hacerlas chocar con otras partículas y estudiar sus propiedades).
e. para ampliar: búsquese información sobre leyes de Newton, movimientos circulares, velocidad, aceleración circular y fuerza centrífuga, y aceleradores de partículas.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar éste proyecto.

CAÑON DE TURBULENCIAS (tambor y candela)
a. materiales: un recipiente de metal del tipo en que viene leche en polvo y/o cereales para bebes con su tapa plástica. Algo para abrir un hoyo de uno o dos centímetros en el centro del fondo del recipiente. Una pelotita de hule y un palo para formar así un golpeador. Una velita y fósforos.
b. actividad: Se enciende la vela, se coloca el hoyo del recipiente delante de la llama a una distancia adecuada para que el efecto tenga importancia, y se da un golpe a la tapa del recipiente. Contando con buen puntería la llama de la vela se apaga.
c. explicación: al golpear la tapadera plástica, las vibraciones de ella golpean asimismo las moléculas de aire adentro del recipiente el cual causa que sale rapidamente del recipiente. Al salir del recipiente choca con el aire afuera y la turbulencia que se dirije hacia atrás causa un anillo de aire que avanza rapidamente a través del ambiente (igual a los anillos que los fumadores suelen hacer) y la fuerza de la compresión de las moléculas de aire apaga la velita por sofocación.
d. aplicación práctica: los estudios de movimientos de fluidos tiene mucha importancia en el diseño de barcos y vehículos de todo tipo, exploraciones suboceánicas donde hay peligrosas corrientes inesperadas a grandes profundidades, y también en términos de construcción de aviones (más aun en los super-veloces).
e. para ampliar: busca información sobre ondas longitudinales, patrones de difracción (que pueden verse en los anillos de humo de los fumadores), movimientos adentro de los fluidos, turbulencia.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar éste proyecto.

CALENTANDO AGUA EN LATAS
a. materiales: una lata de gaseosa al que se remueve la parte superior para asi formar un recipiente--se notará que su superficie inferior es de forma convexa. Un vaso del mismo material y de la misma circunferencia de la lata de gaseosa pero con su superficie inferior plana. Dos hornillos iguales. Agua.
b. actividad: Se ponen iguales cantidades de agua en cada uno de los dos recipientes, y al mismo tiempo se colocan en los hornillos para calentarse. Se notará que el agua en uno de los dos recipientes comienza a hervir ántes que el otro.
c. explicación: el aire interpuesto entre el agua a calentar en la lata de gaseosa ha tenido un efecto; se ha comprobado que el aire es un pobre conductor de calor en comparación con metal. Un sartén con el fondo golpeado y desigual es mucho menos eficiente que un sartén con fondo liso--quien cuida de sus sartenes también ahorra el costo de combustible.
d. aplicaciones prácticas: aislamiento para casas (uso de doble ventanas) donde hay inviernos muy fríos, diseño de ropas para condiciones de mucho viento y/o frío, conservación de calor en animales y aves.
e. para ampliar: busca información sobre la transferencia de calor en diferentes sustancias. Sería interesante también hacer una comparación de la conductividad de electricidad en las mísmas sustancias. También busca información sobre aire atrapado en plumas y pieles de animales de habitat frío.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar éste proyecto.

TORRE DE LADRILLOS EXTENDIENDOSE SOBRE EL AIRE
a. materiales: ladrillos de barro--mínimo de 6. También puede usarse cajas de casette, paquetes de naipes, libros, etc.
b. actividad: colocar los ladrillos uno sobre otro con un extremo extendiéndose de cada ladrillo de manera que el ladrillo más alto no esta en ninguna parte arriba del primer ladrillo de la base. A preguntar: ¿que pasó con el centro de gravedad?
c. explicación: un ladrillo por si mismo tiene su centro de gravedad en su centro, pero todo el conjunto de ladrillos tiene un solo centro combinado de gravedad permitiendo así la columna asimétrica. Teóricamente se debe poder colocarlos así: ladrillo #2 extendido un octavo de su largo, ladrillo #3 extendido un sexto de su largo, ladrillo #4 extendido un cuarto de su largo, y #5 la mitad de su largo. Esto presupone que los ladrillos no presentan ninguna variación de forma ni de peso--algo improbable--sin embargo con muchos más ladrillos (aún algo dissimilares) se puede llegar a tener el ladrillo de arriba verticalmente no arriba del primer ladrillo. Entre más ladrillos más se puede extender la proyección: "para proyectar el de arriba un total de 10 largos del mismo se necesitan 240 millones de ladrillos (idénticos por supuesto)." dato tomado de la p.18 de the Cosmological Milkshake, de Robert Ehrlich, 1994, Rutgers University Press (este divertido y provocativo libro esta disponible en nuestra biblioteca).
d. aplicaciones prácticas: construcción de bóvedas, la problemática de construcción de arcos en la remodelación de edificios. e. para ampliar: el dilema del centro de gravedad es muy interesante--en carreras de motocicletas los movimentos curvilineares requieren del aparato un perfecto centro de gravedad. Los bailarines y deportistas también en sus saltos tienen que comprender y manipular su centro de gravédad para efectos espectaculares.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar éste proyecto.

FUENTE DE HERO
a. materiales: un frasco transparente con una tapadera que quepa muy bien y a la cual se pueden abrir dos agujeros para poder colocar una pajilla en cada uno. Plastilina para asegurar que el cierre de la tapadera y de el área de los agujeros no permitan la entrada ni salida de aire. Las dos pajillas se colocan de manera que el extremo adentro del frasco de una (llamémosle pajilla A) esta muy cerca de la tapadera (viéndose muy corto adentro del frasco), y el extremo adentro del frasco de la otra pajilla (llamémosle pajilla B) se extiende arriba de la mitad del frasco. Agua, y una cuenca para suministrar más agua. Un sitio donde el agua que sale de pajilla A no causa disgustos y castigos.
b. actividad: llene el frasco de agua hasta la mitad (o sea que al vertirlo pajilla A queda sumergida y pajilla B se extiende arriba del nivel del agua. Enrosque la tapadera bien y asegure con plastilina para que el aire no pueda ni entrar ni salir. Tapando el extremo saliente de pajilla A con el dedo invierta el conjunto y coloque el extremo saliente de pajilla B en la cuenquita de agua. Al destapar pajilla A, se verá una preciosa fuente saliendo del extremo adentro del frasco de pajilla A.
c. explicación: al destapar pajilla A el agua sale del frasco debido a la fuerza de gravedad. Al salir, el frasco se quedará con un déficit de materia (un vacío) adentro del frasco y la presión atmosférica que está presionando a la superficie de la cuenca de agua es más grande y el agua ya tiene adonde irse--él está forzado a entrar a reemplazar el agua que hubiera dejado un vacío. Suponiendo que la cuenca hubiera estado tapada y sin ninguna presión atmosférica sobre el agua en él, ¿como afectaría el ensayo?
d. aplicación práctica: barómetros, prognosticación de clima.
e. para ampliar: busca información sobre presión de aire, patrones de clima, efecto de gravedad en alturas diferentes (arriba de cierta altura el experimento no funcionará)
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar éste proyecto.

OSO QUE SACA PESCADO DEL BARRIL
a. materiales:  trozo de madera más o menos 7 cm. de ancho y 25 cm de largo, una figurita (como un oso) que tenga los brazos clavados al cuerpo de manera que pueden moverse libremente. Dos trozos de pita de más o menos 20 cm, pelota de madera (o una pesa con un gancho). Taladro para abrir agujeritos en el trozo de madera a través de los cuales pasa la pita. De que le peguen pescados a las manos de la figurita, y colocar un barril del cual "saca" los pescados es opcional, también puede estar "saludando", "tomando" algo, o "lavando", etc.
b. actividad:  pegar la figura sobre un extremo del trozo de madera con la espalda al aire y la cara hacia la extención del trozo. Hacer en la madera un agujero debajo y ligeramente detrás de cada hombro. Pegar o amarrar una pita a cada brazo a nivel del hombro y pasarlo por los agujeros a la pelota. Esta a su vez se guinda de las dos pitas. Por medio de movimientos rotativos del trozo de madera se hace girar la pelota según un plano horizontal. (El eje en torno al cual giran es vertical).
c. explicacion:  cada brazo resulta ser una pequeña palanca. El clavo es el punto de apoyo. Cuando el peso de la pelota está directamente debajo del brazo la pita transmite una fuerza hacia abajo en el extremo (del hombro) del brazo, cuando el peso de la pelota pasa al otro lado el peso del mismo brazo hace caer el brazo, dando así el efecto deseado; los dos brazos subiendo y bajando sucesivamente.
d. aplicaciones prácticas: palancas, tensiones en arquitectura e ingeniería.
e. para ampliar: búsquese información sobre estática, tensiones, equilibrios en arquitectura e ingeniería.
f. consultenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar esta actividad.
 

BOTELLA CON FLOTADOR
(el submarinista de Descartes)
a. materiales: botella de plástico con tapadera puesta totalmente llena de agua; pequeño recipiente con apertura en un extremo, medio lleno de agua y con algo ligeramente pesado (como una tuerca) pegado al extremo abierto para que flote con la apertura hacia abajo.
b. actividad: presionar con los dedos la superficie de la botella. Si la presión es fuerte el pequeño recipiente interior bajará hasta el fondo. Si disminuímos la presión se podrá mantener el recipiente interior flotando en medio del líquido a la altura que querramos. Si la presión sobre la superficie de la botella desaparece, el recipiente vuelve a flotar en la parte de arriba.
c. explicación: la presión ejercida con los dedos en la superficie de la botella se transmite a través del agua hasta el aire que se encuentra dentro del pequeño recipiente. Como el aire es un gas puede comprimirse (los gases pueden comprimirse y los líquidos no). Entonces entra más agua dentro del recipiente haciendo que el aire más la tuerca más el incremento de agua lleguen a pesar más que previamente. Al pesar suficiente por la adición del agua, el recipiente se hunde hasta remover la presión sobre la superficie de la botella.
d. aplicaciones prácticas: prensas hidráulicas; direcciones y frenos de los carros; flotación de barcos, inmersión de submarinos, jeringas.
e. para ampliar: busque información sobre el Principio de Pascal, el principio de Arquímedes, los experimentos de Descartes.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que complementan esta actividad.

TENEDOR CAMPANA
a. materiales: un tenedor, un trozo de pita de más o menos de un metro de largo
b. actividad: amarre el tenedor en medio de la pita; sujete los dos extremos de la pita de manera que cuelga libremente el tenedor. Pase la pita sobre la yema del dedo gordo de cada mano de modo que se puede meter en cada oído el dedo con la pita extendida sobre él. Procure golpear el tenedor contra algo. ¿Que escucha?
c. explicación: al golpear el tenedor con el objeto las moléculas y átomos del tenedor comienzan a vibrar. Esa vibración comienza a viajar a través del tenedor. Esa vibración que viaja constituye una onda llamado sonido. Cuando dicha onda llega a la pita, continúa viajando a lo largo de ésta hasta llegar a los oídos. Al entrar la onda en los oídos y excitar el tímpano se oye el sonido que comenzó en el punto donde se golpeó el tenedor. El sonido se oye diferente cuando lo escuchamos sin colocar las pitas en los oídos porque el área de superficie del tenedor es relativamente pequeño y por lo tanto no puede crear vibración en muchas moléculas de aire. La pita provee un mecanismo para que las vibraciones se desplazan directamente a los oídos adonde están se convierten en sonido. Así que más energía por unidad del tiempo llega al oído.
d. aplicación práctica: instrumentos musicales, estetoscópio
e. para ampliar: búsquese información sobre ondas y sonido.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar esta actividad.

SOPLANDO LA PELOTA DEL EMBUDO
a. materiales: embudo, pelota de durapáx (durapás) que quepa en el interior del embudo.
b. actividad: Colocar la pelota de durapáx en el interior del embudo. Soplar a través del agujero del embudo. Se verá que la pelotita no se puede sacar del embudo aunque se sople muy fuerte. Por lo contrario, si se sopla por un costado la pelotita de manera que el aire baje por la superficie interior del embudo es muy fácil sacarla del embudo.
c. explicación: cuando se sopla a través del agujero del embudo, el aire choca con la pelota y comenienza a pasar por los lados de ésta. Este aire forma una turbulencia encima de la pelota que ejerce una presión hacia abajo sobre éste (efecto magnus). Por esta presión no sale la pelota del embudo. Sin embargo, cuando soplamos por un costado, no se puede formar dicha turbulencia al otro lado de la pelota por estar la pared interior del embudo en ese lado. Además, una parte del aire soplado se escapa por el agujero del embudo hacia abajo. Es por ello que podemos sacar sin mucho esfuerzo la pelota al no formarse una turbulencia que ejerce una presión sobre la pelota en sentido contrario.
d. aplicaciones prácticas: alerones de los carros deportivos que evitan que se levante el vehículo y al mismo tiempo incrementa la tracción.
e. para ampliar: búsquese información sobre fluídos y efecto magnus.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar esta actividad.

BOTELLAS UNIDAS POR LA BOCA
(agua que flota; remolino)
a. materiales: 2 botellas de plástico con sus respectivas tapaderas; pegamento para pegar entre sí las superficies planas de las 2 tapaderas; un taladro para abrir un agujero pequeño a través de las 2 tapaderas pegadas; agua para llenar un tercio de una de las botellas; opcionalmente se pueden añadir unas gotas de colorante azul al agua para ver mejor el experimento.
b. actividad: enroscar las dos botellas a sus respectivas tapaderas (así se quedan unidas). El agujero hace que el volumen de aire y agua que intercambian ambas botellas se reduzca. Aquí hay dos experimentos:
b1. se da vuelta a las botellas de forma que el agua quede en la botella de arriba. El agua baja lentamente al mismo tiempo que suben burbujas de aire. Es posible incluso que el agua quede flotando sobre el aire.
b2. si se mueve enérgicamente la botella superior en dirección circular mientras mantiene la botella inferior en su sitio, se forma un remolino por cuyo centro subirá el aire.
c. explicación: caso b1. el aire, a pesar de ser invisible, ocupa un cierto volumen y ejerce una cierta presión. Como el agua (líquido) y el aire (gas) son materias diferentes no pueden ocupar el mismo volumen al mismo tiempo bajo presión normal; por ello es necesario que para que el agua baje el aire suba en forma de burbujas. caso b2. la rotación permite que el líquido adhiere a los lados de la botella para deslizar a la botella forzando el aire a subir y llenar la botella de arriba.
d. aplicación práctica: caso b1: gotero utilizado en hospitales, martillo neumático, armas de aire comprimido; caso b2: remolinos en el agua, los huracanes, etc.
e. para ampliar: caso 1: Ud. puede investigar por qué la burbuja toma forma esférica; caso 2: búsquese información sobre la fuerza de Coriolis. Averigua sobre la atracción intermolecular entre moleculas de agua. Investigue sobre la conducta del agua y el aire cuando no hay lados de botella para conducir el movimiento de aire en el centro--caso hurracán.
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que complementan esta actividad.

BOTELLA CON VEJIGA
(presión atmosférica)
a. materiales: botella de plástico vacia a la cual se le abre un pequeño agujero en la parte de abajo del costado (se puede perforar el costado con la punta de un gancho de ropa calentada en una llama); una vejiga.
b. actividad: Se coloca la vejiga en la boca de la botella de forma que quede colgando de ella en el interior de la botella. Se pide a alguien que infle la vejiga, cuidando que no obstruya el agujero en el costado mientras sostiene la botella (es más divertido cuando ni el voluntario ni los espectadores se fijan en el agujero), Cuando la vejiga esté inflada, retírele la botella tapando el agujero con su dedo, indicándole--a su asombro-- que la vejiga permanece inflada a pesar de estar abierta por arriba. Si se levanta un poco el dedo del agujero la vejiga comenzará a desinflarse. Pregúntele a la persona porque piensa que al principio no se desinfla y después sí.
c. explicación: la botella aparentemente vacía en realidad no está vacía, sinó está llena de aire. Al inflar la vejiga con el agujero abierto, el aire sale de la botella por éste. Al retirarla del voluntario manteniendo el ajugero tapado, la presión atmosférica (que actúa a través de la boca abierta de la vejiga) mantiene inflada a la vejiga. Cuando se destapa el ajugero la presión atmosférica actúa al mismo tiempo por la boca de la botella y por el agujero--ambas presiones son iguales, así que el hule de la vejiga retorna a su contorno no estirado.
d. aplicaciones prácticas: barómetro, altímetro, neumáticos, llenado de jeringas.
e. para ampliar: busque información sobre experimentos de Torricelli, y sobre presión atmosférica
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar esta actividad.

JERINGAS CONECTADAS A TUBO DE PLASTICO
(principio de Pascal)
a. materiales: dos jeringas, una ancha y otra estrecha; unos 40 cm. de tubo plástico flexible del diámetro que quepa apretadamente sobre la boquilla de las jeringas; dos abrasaderas sin fín para mantener firmemente conectadas las dos jeringas al tubo (una a cada extremo); marco de madera hecho de manera que la tabla superior tiene 2 agujeros adonde sostener paradas las dos jeringas; agua en que sumergir el conjunto con el fin de que quede totalmente lleno de agua sin burbujas.
b. actividad: comparar la fuerza requerida para bajar el pistón (pieza central movible) de la jeringa delgada (y así levantar la gruesa), con la fuerza requerida para bajar el pistón de la jeringa gruesa (y así levantar la delgada). Se verá que al presionar hacia abajo el pistón de la jeringa gruesa el agua hará subir 1 o 2 cm. el pistón de la delgada; en este caso el esfuerzo (o sea la fuerza aplicada) será muy grande. En comparación al presionar hacia abajo el pistón de la jeringa delgada el esfuerzo requerido es poco para lograr que el agua levanta el pistón de la gruesa la misma distancia.
c. explicación: Entre mas grande es el área de la superficie del líquido a empujar (con pistón) en comparación con el área de la superficie del líquido que a su vez levantará a otro pistón (de diámetro más pequeño) más fuerza habrá que aplicar porque aquí la presión del pistón equivale a la fuerza dividida por el área en ambos casos. La presión del líquido adentro del tubo no cambia. Y es importante que el más fácil en empujar tiene que viajar más distancia para el efecto, pero lo que puede levantar es mucho más.
d.aplicaciones prácticas: prensas hidráulicas, silla del odontologo, frenos hidraulicos, injección de medicinas en vaso sangineo. e. para ampliar: búsquese información sobre el Principio de Pascal, y la presión en fluidos.
f. consultenos sobre problemas matematicas que complementas esta actividad si los desea.

SECADOR DE PELO Y BOLA DE DURAPAX
(la pelota que flota en el aire)
a. materiales: secador de pelo eléctrico, una pelota de durapáx de un tamaño menor que la anchura de la apertura de la salida de aire.
b. actividad: encender el secador a la máxima intensidad, dirigir la corriente de aire hacia arriba, y colocar la pelota de durapáx sobre el chorro de aire donde aparentamente flota.
c. explicación: cuando el chorro de aire sube verticalmente hacia arriba la pelota flota porque la fuerza del aire (también llamada presión) es mayor que el peso (o sea el efecto de la gravedad sobre la pelota). En terminos de alza: la presión del aire debajo de la pelota es más grande que la presión del aire arriba de la pelota (porque la pelota interrumpe el flujo, causando por esa turbulencia arriba de la pelota la disminución de la presión). Moviendo a la secadora para arriba y abajo da una bonita ilusión de que la pelota brinca. Otro efecto interesante es que la pelota no puede moverse lateralmente adentro del chorro, porque el chorro se distribuye igualmente en todos los lados de la pelota. Al inclinar la secadora ligeramente, la pelota sigue flotando en el centro del chorro de aire.
d. aplicación práctica: vuelo
e. para ampliar: efecto Bernoulli, vuelo de aviones, (efecto Magnus se refiere al movimiento rotacional si occurre).
f. consúltenos si desea recibir problemas matemáticos que complementen esta actividad.

*TUBO PLASTICO QUE EMITE SONIDO AL GIRAR
a. materiales: tubo de plastico estriado (corrugado)
b. actividad: hacer girar el tubo con fuerza agarrándolo con la mano por uno de sus extremos. Entonces se escucha un sonido, y cuanto más rapidamente hagamos girar el tubo más agudo será el tono. Fíjate si el cambio de tono sube gradualmente o nítidamente de nota a nota. ¿A dónde resulta mejor agarrar el tubo?
c. explicación: al hacer girar el tubo, el extremo que agarramos con la mano gira más lentamente que el extremo al otro lado de la mano, con el resultado de que la presión en el extremo moviéndose rápidamente es menor que la del extremo en la mano. (La presión de un líquido o gas que se incrementa mientras se mueve más lentamente--la presión es la fuerza interior que hace que el líqido o gas se mueva de un lado a otro). En nuestro caso, el extremo cercano a la mano está a presión atmosférica mientras el aire al otro extremo está reducido. Cuando el aire se mueve a través del tubo (de mayor presión a menor presión) y pasa las estriaciones el comienza a oscilar. La frecuencia de las oscilaciones depende de la distancia entre cada estriación y la velocidad del movimiento del aire. De un rango menor de oscilaciones de una velocidad cierta frecuencia de oscilación preponderá y es ésa que se oye. Estas tienden a agruparse para producir sonidos nítidamente distintos.
d. aplicaciones prácticas: efecto de viento sobre techos de lámina corrugada comparada con lamina no corrugada--¿cual tendrá más tendencia a levantarse? Configuración de diferentes instrumentos musicales. El alza de un ala.
e. Para ampliar: búsquese información sobre frecuencias de oscilación que producen sonidos audibles por diferentes especies. Aplíque el Principio Bernoulli a gases y líquidos pasando por materiales de diferentes contornos. Aplíque el fenómeno de fricción a estas investigaciones.
f. consúltenos se desea recibir problemas matemáticos que pueden complementar esta actividad.