Colegio Instituto San SebastiánProfesora: Sandra Bravo Benítez.Sub-sector: Física.Departamento de Ciencias

Laboratorio Nº5ALET: Física aplicada

Barómetro artesanal

Un barómetro es un instrumento utilizado para medir la presión atmosférica.

No hay que confundir con otros instrumentos que puedan medir la presión. El barómetro lo que hace es COMPARAR la presión de la atmósfera con otra presión preestablecida, que en este caso, será la que esté dentro del frasco al momento de armar el instrumento.

Materiales:

Frasco de vidrio Globo Tijeras Banda elástica Cinta adhesiva Sorbete

Procedimiento:

Primero tienen que cortar el globo por la mitad. Es decir, tiene que quitarle el pico. Ahora tienen que colocarlo en la boca del frasco de vidrio. Tiene que quedar tenso.

Nuestro barómetro casero tiene que ser hermético para funcionar correctamente, así que una vez que tienes el globo colocado en el frasco, utiliza cinta adhesiva para dar un par de vueltas alrededor del frasco, y evitar que pueda entrar y salir aire.

Para mayor seguridad, también colócale una banda elástica.

Para terminar, tienes que tomar el sorbete y pegar uno de sus extremos en el centro del pico del frasco, sobre el globo.

¿Cómo funciona?

Como dijimos anteriormente, el barómetro es un instrumento que mide las diferencias de presiones entre la atmosférica y otra predeterminada.

Cuando nosotros armamos nuestro barómetro casero, hay una determinada presión atmosférica. Como el mismo es hermético y la presión atmosférica cambia a diario, habrá una diferencia entre la presión interior y exterior al frasco.

La presión interior empujará al globo hacia afuera, mientras que la exterior lo empujará hacia adentro. Dependiendo de cuál sea mayor, el globo subirá o bajará moviendo el sorbete.

Puedes ir marcando la posición del sorbete a los largo de los días, para luego ver cómo ha variado la presión atmosférica.

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Caída libre

Si alguien te pregunta qué caerá más rápido desde una terraza, si un piano o un trozo de papel, le responderás que lo hará el piano. Y si te preguntan porque, dirás que porque es más pesado ¿no? Bueno, con los siguientes experimentos veremos que esto no es así.

Materiales:

Trozo de papel Moneda

Procedimiento:

Toma un trozo de papel, no importa si es de periódico o de mayor calidad, y tampoco importa su tamaño, aunque el experimento funciona mejor con un trozo no mayor a 20cm x 20cm aproximadamente. También toma una moneda; tampoco importa el material ni el tamaño.

Debes agarrar uno con cada mano, y los dejas caer desd❑❑

Ahora toma el trozo de papel y con fuerza transfórmalo en un bollo muy pequeño y compacto. Nuevamente, deja caer ambos y observa que sucede.

¿Cómo funciona?

Seguramente y a primera impresión parece que el bollo de papel es más pesado al compactarlo, pero si piensas un poco esto no es así, ya que la cantidad de papel que hay antes y después de compactarlo, es la misma.

Lo que realmente sucede en estos dos experimentos caseros, es que el aire que contiene la atmósfera terrestre está deteniendo más al papel que a la moneda, lo que se debe a que la superficie del papel es mayor. Pero cuando abollamos el papel, estamos disminuyendo la superficie, y por ende, caerá más rápido que antes.

Entonces? Bien, primero debemos ver a qué se debe el fenómeno. Los cuerpos caen hacia el centro de la tierra porque son atraídos por la fuerza de gravedad. Ésta fuerza está relacionada con la masa de los cuerpos, es decir, todos los cuerpos crean su propio campo gravitatorio, pero como su masa es tan pequeña comparada con la de la tierra, no lo notamos. Esta fuerza es además la responsable del peso de los cuerpos. Dicha fuerza de gravedad, genera una aceleración (cambio de velocidad en el tiempo) tanto en el papel como en la moneda, la cual es idéntica para ambos. Su nombre habitual es “aceleración de la gravedad” y su valor aproximado es de 9,8m / s2.

Para resumir: todos los cuerpos son acelerados hacia el centro de la tierra con la misma intensidad.  La diferencia entre ambos experimentos (antes y después de hacer el bollo) es que el rozamiento del aire “frena” mas al papel que a la moneda en el primero, y al disminuir el área del papel en el segundo, caen prácticamente al mismo tiempo.

De hecho, el astronauta Dave Scott, uno de los hombres en llegar a la luna, realizó el mismo experimento al dejar caer un martillo y una pluma en la luna. Como en dicho lugar no hay atmósfera, ambos llegaron al piso al mismo tiempo.

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Electroscopio casero

Un electroscopio es un interesante artefacto que nos permite detectar la presencia de cargas electrostáticas.

Materiales:

Un Frasco de vidrio Trozo de plástico del diámetro del frasco Alambre de cobre Papel aluminio (se utiliza para cocinar)

Procedimiento:

Hay varias formas de hacer electroscopios para nuestros experimentos caseros, nosotros elegiremos un modelo que es realmente sencillo y muy efectivo a la vez.

Lo primero que debemos hacer es cortar un trozo de plástico de forma circular para hacer la tapa del frasco. En caso que el frasco que tú consigas tenga ya una tapa plástica, no será necesario hacer eso, pero si es metálica hará que nuestros experimentos no funcionen como deberían.

Toma un trozo de alambre de cobre de unos 30 cm de largo aproximadamente y construye algo similar a la estructura que se ve en el video. Introduce el extremo recto del alambre a través de la tapa. Una vez hecho esto, dobla la punta del trozo de alambre que va dentro del frasco en forma de gancho, como si fuera un anzuelo.

Ahora toma un trozo de papel aluminio y corta dos hojuelas similares a las que se muestran en el video. Trata que no tengan más de 3 cm de ancho, y 4 cm de alto. Cuanto más livianas sean más sensible será tu electroscopio casero.

Para terminar, haz un pequeño agujero en ambas hojuelas, con el objetivo de que queden suspendidas del gancho que armaste. Realiza el agujero más grande que el diámetro del alambre. De ese modo las hojuelas se moverán más libremente y aumentará la sensibilidad del artefacto.

¿Cómo funciona el electroscopio?

Como verán más adelante, las cargas de igual signo se repelen y las de diferentes signos se atraen. Es decir, si tenemos dos cuerpos cargados con cargas eléctricas negativas los mismos se repelerán.

Lo que sucede es nuestro electroscopio casero es que, al acercar un cuerpo cargado, las láminas se separan. Esto se debe a que el cuerpo cargado “atrae” las cargas del signo opuesto hacia la parte superior del electroscopio. Es decir, si acercamos un cuerpo cargado negativamente al electroscopio, las cargas positivas del mismo serán atraídas hacia la superficie (parte alta del electroscopio casero). De modo que en la parte inferior del mismo (donde están las hojuelas) quedan cargas negativas. Como vimos, las cargas del mismo signo se repelen. Por lo que al estar ambas láminas cargadas igualmente (mismo signo) se repelen y se separan debido a que “son muy livianas y están sueltas”.

Si tu electroscopio queda “cargado” y las hojuelas no vuelven a su lugar, puedes “descargarlo” conectándolo a tierra, es decir, tócalo con tu mano, o con algún otro objeto conductor.