Your SlideShare is downloading. ×
Proyectos de la feria de la ciencia 2011
Proyectos de la feria de la ciencia 2011
Proyectos de la feria de la ciencia 2011
Proyectos de la feria de la ciencia 2011
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Proyectos de la feria de la ciencia 2011

11,605

Published on

En este documento se muestran algunos de los experimentos que fueron presentados en la IX Feria de la Ciencia de Sevilla

En este documento se muestran algunos de los experimentos que fueron presentados en la IX Feria de la Ciencia de Sevilla

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
11,605
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
21
Actions
Shares
0
Downloads
32
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Proyectos de la Feria de la Ciencia 2011: “Levitando, que es gerundio”Pluma LevitanteEste juguete es útil para investigar las fuerzas que son capaces de sostener un objeto pesadolevitando en el aire. Consiste en una pieza que contiene imanes en sus extremos que levitaapoyada sobre una superficie plástica sujeta a una superficie de apoyo que también contienevarios imanes colocados de forma que la pluma no se caiga. La disposición de los imanes sepuede observar en el gráfico siguiente:La pluma no cae porque los imanes están colocados con los polos opuestos, la lámina demetacrilato está puesta para que la pluma no salga hacia atrás.Hay que buscar el ángulo idóneo para que la pluma permanezca en equilibrio, en casocontrario los imanes tienden a atraerseAcelerador magnético (rifle de Gauss)Sobre un listón de madera se colocan los cuatro imanes alternando sus polos. La distanciaentre los imanes es la equivalente a 4 veces el diámetro de las bolas de acero que vayamos autilizar.Sujetamos los imanes fuertemente al listón con cinta adhesiva, procurando que el eje del imánesté a la misma altura que el centro de las bolas, para ello pondremos debajo de éstos un trozode cartón, un trozo de madera o un papel doblado.Todo el conjunto debe quedar perfectamente alineado.Colocaremos ocho de la bolas distribuidas por parejas detrás de cada uno de los imanes, talcomo muestra el gráficoLa bola restante es la que hace que comience la reacción en cadena: cuando ésta se acerca alprimer imán transfiere su energía y la tercera bola sale disparada hasta llegar al segundo imán,después saldrá la quinta, la séptima y por último la novena bola que es lanzada con unaenergía cinética bastante más alta que la que tenía la primera bolaPara volver a disparar se colocan otra vez las bolas en la posición inicial.METODOLOGÍA (Describir cómo se piensa potenciar la participación del público): Sepuede colocar una cesta e intentar que el público cuele la bola en la cesta.FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICA: El punto de partida consiste en lanzar una bola sobre unprimer imán. En la colisión, se transfiere la energía a otra bola, de manera similar billar, lasegunda bola transfiere energía a la tercera y así sucesivamente. Se van produciendo 1
  • 2. pequeños incrementos de energía, debido a que la bola que sale despedida está siempre máscerca del segundo imán que del primero y se van acumulando según se va pasando por unasucesión de campos magnéticos. Podemos decir que aumenta la energía cinética, en cadachoque, a costa de la energía potencial.Tren de levitación magnéticaCon este experimento se demuestra que los polos iguales de los imanes se repelen. Es muysimilar conceptualmente al MAGLEV que se ha desarrollado en Alemania, Japón y Francia.El funcionamiento del tren levitante se basa en la repulsión magnética que se ejercen polosmagnéticos iguales, como se ilustra en la parte central de la figura 1. Es importante que lasuperficie que actúe como tren tenga poca masa.Los raíles se forman mediante los imanes de ferrita con su polo norte apuntando hacia arriba,los cuales se colocan a 1 cm de los bordes de una tabla o lámina de madera de unos 60 cm delargo y 15 cm ancho. Conviene poner en los lados y a los extremos de la tabla unas láminas demetacrilato transparente, de unos 15 cm de alto, para que veamos flotar al tren sobre los raíles,tal como se muestra en la parte izquierda de la figura 1.La plataforma se construye con un trozo de cartón pluma no muy grueso, de 13 cm de ancho yunos 20 cm de largo. En la parte de abajo y a 1 cm de los bordes se colocan imanes de ferrita,como los de los raíles, que tengan la misma longitud que la plataforma. Es muy importante quelos imanes estén bien alineados y que coincidan verticalmente con los de la base, tal comoaparece en la parte derecha de la figura 1.La clave para que el tren levite reside en colocar los imanes uno a continuación del otro de talforma que se repelan cuando se vayan a pegar, pues si se pegan el tren no funciona. Esto setiene que hacer tanto en la base como en la plataforma. En la figura 2 se aprecia el tren, con unpar de pasajeros, levitando sobre los raíles. Puede apreciarse las láminas de metacrilato y eltablón de madera que alojan en su interior el tren levitante.Escalador magnéticoConsiste en un tubo de PVC, de unos 30 cm de longitud, en el que se introduce el corcho deuna botella de vino con un imán pegado en su centro. Seguidamente se coloca uno de lostapones especiales para tubo de PVC y se llena de agua. Finalmente se coloca el otro tapón. 2
  • 3. En el exterior del tubo se coloca una figurita con un imán con el polo contrario al del corcho,para que se atraigan, tal como se aprecia en la figura 3.El corcho se sitúa en la parte superior, porque flota. Cuando se invierte el tubo, el corcho tiendea subir arrastrando el muñequito de su exterior, produciendo un efecto muy espectacular.En el funcionamiento del escalador magnético intervienen cuatro fuerzas. El empuje sobre elconjunto corcho-imán, el peso del conjunto corcho-imán, la fuerza de rozamiento entre losimanes y el tubo y, por último, la fuerza de atracción entre los imanes. Para que el muñequitoascienda por el tubo, la suma de la fuerza de rozamiento entre los imanes y el tubo y el pesodel conjunto corcho-imán tiene que ser menor que el empuje sobre el conjunto corcho-imán. Lafuerza de rozamiento (en módulo) es proporcional a la fuerza de atracción entre los imanes.Levitación diamagnéticaAlgunos materiales son diamagnéticos, lo que significa que cuando se exponen a un campomagnético, estos materiales inducen a su vez un campo magnético débil en la direcciónopuesta. Es decir rechazan débilmente a un imán fuerte. Los carbones grafíticos son ejemplosde materiales diamagnéticos fuertes. Debido a esta propiedad los materiales diamagnéticosson susceptibles de ser usados en lo que se denomina levitación magnética, en la que objetoshechos de estos materiales pueden llegar a flotar sobre un imán fuerte.Levitrón caseroEl juguete consiste básicamente de una peonza o trompo magnético permanente que giralevitando sobre una base también magnética de forma anular. Esto lo transforma en unaespecie de giroscopio. Para compensar la fuerza de gravedad y la fuerza magnéticacontrapuesta posee anillos a modo de contrapesos que deben colocarse pacientemente hastalograr un equilibrio determinado. Para lograr una perfecta estabilización en el proceso delevitación, existen parámetros funcionales, como el peso y la velocidad de rotación de lapeonza, los cuales son fundamentales para lograr un buen equilibrio y lograr la levitación.La estabilización de rotación de la peonza que levita, paulatinamente sufre una natural ygradual pérdida a su vez en la velocidad, de modo que el fenómeno de la levitación, en estaforma natural, dura un plazo de cuatro minutos. 3
  • 4. Para poder lograr la levitación, se puede ayudar con una cubierta plástica transparente que secoloca encima de la gran base magnética, la peonza se hace girar sobre esa cubierta con unregistro medio de 25 a 50 rotaciones por el segundo (1500-3000 RPM). Luego, la cubiertaplástica transparente se debe levantar a mano lentamente hasta, y si las condiciones de peso yvelocidad son correctas, la peonza se levante y levite sobre ella logrando el punto de equilibriomecánico.A la peonza se le deben colocar suplementos de peso con arandelas de diferente tamaños yprecios que vienen junto con el kit. Si es demasiado el pesado no se levanta sobre la cubiertaplástica y si demasiado ligero volará hacia arriba y luego a un costado.Después de algunos minutos, la peonza cae cuando la fricción del aire lo retarda por debajo dela velocidad crítica. La temperatura y corrientes de aire, la vibración del terreno, y lasinterrupciones de la fuente de energía también alteran el delicado equilibrio necesario paralograr la estabilidad de la peonza.Cuna MagnéticaConsiste en una bobina que se encuentra dentro de un habitáculo de cartulina, la bobina estáconectada a un transformador de un móvil a través de un interruptor. Encima del habitáculo decartulina se colocará la cuna, que tendrá pegado un imán de neodimio en su parte inferior.¿Qué ocurrirá cuando abra y cierre el interruptor? Al pasar corriente por la bobina se generaráuna corriente eléctrica que atraerá o repelerá al imán, como la corriente no pasarácontinuamente no habrá siempre campo magnético, produciéndose una oscilación en la cunaque hará que se mueva. 4

×