DUNA LACTEA

Materiales

Horno microondas Queso Cinta métrica

Con la regla medimos la distancia entre dos dunas contiguas

Introducción

Históricamente, llegar a calcular la velocidad de la luz fue bastante complicado. Sin embargo, con un microondas y lonchas de queso, podremos calcularla fácilmente y con muy buena aproximación.

Desarrollo

Debido al carácter dipolar de la molécula de agua, las ondas electromagnéticas que se emplean en un horno microondas interactúan con la molécula de agua haciéndola vibrar. Así, gracias a la fricción de una molécula sobre otra se produce el calentamiento del alimento.

¡¡¡INTRODUZCAMOS EL QUESO EN EL MICRO!!!

Al introducir el queso en el microondas sin que el plato giratorio rote, veremos que se forma un patrón parecido al de un cartón de huevos. Esto es debido a que el frente de onda central y lateral del microondas se superponen formando puntos calientes.

Cuando el plato no gira, se forman lo que llamamos dunas lácteas, que son, en realidad, zonas donde se ha producido un mayor calentamiento. La longitud entre dos dunas, o puntos de calentamiento máximo, está relacionada con la longitud de onda de la siguiente forma:

2L=λ

Donde:L=longitud entre dos «dunas» contiguas (m)λ=longitud de onda de la onda electromagnética (m)Y como sabemos que:

c=λ·ƒ

Donde:

c=velocidad de la luz (m/s)ƒ=frecuencia del microondas (Hz) --> 2,45 · 109 Hz

Así, si conocemos ƒ, midiendo L podemos deducir λ y, por consiguiente, c:

c=2L·ƒ

Si la distancia entre dunas es de 6 cm, el valor obtenido para c es:

c = 2 · 0,06 · 2,45 · 109 = 2,9 · 108 m/s

Reacción en cadena con ratoneras

    

Responsables: Alberto L. Pérez GarcíaJuana Pascual Recamal Jesús Jordán Cerezo 

Fuente: VI Feria Madrid por la Ciencia

Dirigido a: ESO y bachillerato

Materiales

Ratoneras Mesa Metacrilato Pelotas de goma Soportes para las pelotas

Fundamento científico

Las centrales nucleares y las bombas atómicas se basan en la fisión de los núcleos de uranio o plutonio. Cuando un neutrón (la primera pelotita) choca contra un núcleo (una ratonera), provoca su ruptura (salta la ratonera) en dos nuevos núcleos más ligeros y salen despedidos tres neutrones (pelotitas que saltan). Estos tres neutrones impactan a su vez con otros tres núcleos y se repite el mecanismo anterior. Como resultado, salen otros nueve neutrones; acto seguido, 27, 81, 243; y así hasta que se acabe el uranio o el plutonio. A este fenómeno se le denomina reacción en cadena. En cada fisión se libera energía que calienta agua hasta convertirla en vapor, y éste mueve la turbina para generar energía eléctrica.

 

Procedimiento

1. Se le quita el muelle a las ratoneras2. Se abren dos agujeros detrás de la parte superior.3. Se introducen en ellos los soportes y se pegan.4. Finalmente, se coloca de nuevo el muelle.5. Después se ponen dos pelotas de goma en cada ratonera y se colocan en «el reactor» (caja de

metacrilato)6. Se cierra con la tapa de metacrilato y se deja caer una pelota por un agujero que tiene en el

techo. Esta pelota choca con alguna ratonera y la dispara, con lo que ya tenemos tres pelotas en el aire. Éstas, a su vez, golpean a otras tres ratoneras… Se establece así una reacción en cadena

Reacción de fisión del uranio 235

 

Suena y resuena

   

Responsables: Carlos J. SierraRafael ValbuenaLaura Antúnez 

Fuente: VI Feria Madrid por la Ciencia

Dirigido a: Bachillerato

Materiales

En la foto podemos observar el diapasón y el tubo abiertopor un extremo.

Procedimiento

Partimos de un diapasón que emite ondas sonoras de una frecuencia conocida: 1.000 Hz. Al mover el émbolo, comprobamos en qué puntos la intensidad del sonido aumenta. Midiendo la distancia entre dos puntos consecutivos podemos conocer la longitud de onda y, a partir de ahí, podemos deducir la velocidad del sonido.

Fundamento científico

Las vibraciones de un diapasón de frecuencia ƒ, situado cerca del extremo abierto de un tubo, produce ondas sonoras en el interior de éste. Al reflejarse en la superficie del émbolo (recubierto de papel de aluminio) se producen superposiciones y ondas estacionarias. Cuando se genera la onda estacionaria, se produce una resonancia en el interior del tubo, cuya variación de intensidad somos capaces de percibir.

Las partículas del aire que están en contacto con el émbolo no pueden desplazarse, por lo que en esta zona se establece un nodo. En el extremo abierto se genera un vientre o antinodo.

Aplicamos la ecuación:

(2n+1)λ

4L=

Donde: n = 0, 1, 2, 3…Así pues, para el primer armónico:

λ = 4 L

Segundo armónico:

4

3L'L=

La velocidad de las ondas, del sonido en particular, responde a la siguiente ecuación:vs= ƒ · λ

Donde:ƒ= frecuencia del diapasón (Hz). En nuestro caso, 1.000 Hzλ= longitud de onda (m)

 Taller de Física - Energía

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Con los pelos de punta

 

 

 

Responsables: Nicolás DietlRicardo MorenoJosé Francisco RomeroJosé A. Sánchez.

Centro:Colegio Retamar

Fuente: I Feria Madrid por la Ciencia 2000

Materiales

Generador de Van der Graaff. Copos de cereales para el desayuno. Moldes de aluminio de cocina. Caja de plástico de bebidas.

Procedimiento y explicación

El generador de Van der Graaff es un aparato para conseguir almacenar carga eléctrica en un conductor. Fue inventado por el físico americano Van der Graaff en 1931. Se basa en la carga por frotamiento. Tiene una banda de goma movida por un motor, que arranca cargas eléctricas de un conductor conectado a tierra y las transporta a la esfera conductora superior, donde se va acumulando la carga. Si conectamos a la esfera algo poco pesado (mechón de pelo, unos copos de cereales, etcétera), al adquirir carga del mismo signo estos cuerpos se repelen y los pelos se ponen de punta, los copos salen volando. 1.Si una persona que está eléctricamente aislada (encima de una caja de plástico, por ejemplo de bebidas) toca con su mano el generador, se carga eléctricamente. Si su pelo es liso y está limpio, se pone de punta. Sale muy bien con niños pequeños con el pelo largo (su pelo es más fino). 2.Si ponemos los copos de cereales encima del generador, cogen cargas del mismo signo, y por su poco peso salen volando. Lo mismo ocurre si ponemos varios moldes de aluminio boca abajo, es decir, como si fueran sombreros.