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Variante de la charla Interpretación de experimentos de ciencias naturales, dada antes en Bernal.

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  1. 1. Interpretación de experimentos de ciencias naturales Versión del 30.Sep.2013 22:45H
  2. 2. Escuela de Educación Técnica Número 31
  3. 3. Centro Cultural Teatro Roma
  4. 4. Chimeneas del Titanic
  5. 5. Leonardo DiCaprio y Kate Winslet en Titanic (James Cameron, 1997)
  6. 6. Britannic Olympic Titanic
  7. 7. Flujo laminar en un vaso de vodka водка agüitа
  8. 8. Sir George Gabriel Stokes (1819–1903) RvF πη6= Seis pájaros no remontan vuelo
  9. 9. Geoide de revolución
  10. 10. Corridas cromatográficas
  11. 11. Paseo al azar
  12. 12. Quinientos borrachos
  13. 13. George Gamow (1904–1968) Uno, dos tres... infinito (1948)
  14. 14. 10 MM = 500: DIM A(MM) 20 SCREEN 9: CLS : KEY OFF: WINDOW (0, -1)-(1, 1): RANDOMIZE TIMER: NN = 10000 30 FOR X = 0 TO 1 STEP .0001: PSET (X, SQR(X)), 10: PSET (X, -SQR(X)), 10: NEXT X 40 LINE (0, 0)-(1, 0), 10: LINE (0, -1)-(1, 1), 10, B 42 LOCATE 4, 3: PRINT "Nuevo: n" 43 LOCATE 5, 3: PRINT "Salir: s" 50 FOR X = 0 TO 1 STEP 1 / NN: FOR J = 1 TO MM: CO = 1 + J * 14 / MM 60 A(J) = A(J) + (RND - .5) / SQR(NN) 62 IF INKEY$ = "N" OR INKEY$ = "n" THEN RUN 64 IF INKEY$ = "S" OR INKEY$ = "s" THEN SYSTEM 70 PSET (X, A(J)), CO: NEXT J 100 NEXT X: REM AMR 2004.SEP.27, FIVE HUNDRED DRUNKARDS.
  15. 15. Tiempo Longitud
  16. 16. Figuras de Chladni
  17. 17. Ernst Chladni 1756 – 1827
  18. 18. Interferencia de sonido boca a boca
  19. 19. El gran trompetista Louis Armstrong (1901–1971), apodado Satchmo y Pops.
  20. 20. Los megáfonos adaptan la impedancia del órgano vocal a la del espacio abierto, y mejoran, con eso, la transferencia de energía. El antiguo teatro griego y romano, anterior a los micrófonos, usaba megáfonos, disimulados en las máscaras de los actores que interpretaban los personajes. Persona, en latín, significa sonar mucho, es decir, megáfono.
  21. 21. Ming el Despiadado, de la serie Flash Gordon.
  22. 22. Presión sanguínea
  23. 23. ? Medición de la presión arterial como el cociente entre el peso de los libros y el área de contacto de los dedos. Los latidos se comienzan a sentir con la presión baja, a la que la circulación se obstruye parcialmente en el lugar que se aprieta, y se dejan de percibir con la presión alta, cuando cesapor completo.
  24. 24. Convección
  25. 25. Circulación atmosférica por convección natural. (El espesor de la capa de aire está muy exagerado en el dibujo.)
  26. 26. Convección natural Molinillo de papel que gira impulsado por las corrientes de convección que genera la mano más caliente que el aire que la rodea.
  27. 27. Lámpara de filamento de carbón inventada por Edison. El zócalo de bayoneta resiste sin aflojarse las vibraciones en los vagones de tren.
  28. 28. Walt Disney (1901–1966) quizá se inspiró en Edison para crear sus personajes Giro Sin Tornillo (Gyro Gearloose), el inventor, y su lamparita ayudante.
  29. 29. El intento de capturar las partículas de carbón condujo a la invención del primer diodo rectificador.
  30. 30. Convección en el gas inerte (nitrógeno, argón) que se puso después en las lámparas incandescentes. Hacen que el filamento dure más, sin evaporarse como cuando está al vacío.)
  31. 31. Polaroides
  32. 32. Placas de vidrio Filtro vertical Molécula cristalina Filtro horizontal Filtro de color
  33. 33. ¡TAP, TAP!
  34. 34. ZAPATEO YO.
  35. 35. ZAPATEA MI HIJO. ES CIERTO.
  36. 36. oxígeno carbono hidrógeno glucosa fructosa SACAROSA
  37. 37. Analogía mecánica de la polarización de la luz
  38. 38. d
  39. 39. Barómetro de agua
  40. 40. Medición casera de la presión atmosférica, con un tubo de plástico transparente y una bolita de tapón.
  41. 41. 10,5 metros, ó 18 codos, al nivel del mar Barómetro de agua
  42. 42. Porotos que revientan una lata
  43. 43. Porotos Arvejas Arroz
  44. 44. Presión parcial del soluto Presión parcial del agua interior Presión parcial del soluto Presión parcial del agua exterior Membrana celular semipermeable Lado interior de la semilla Lado exterior de la semilla
  45. 45. Agua Solución de azúcar Cuero
  46. 46. Modelo de ósmosis (O la murga de invierno)
  47. 47. Germinación Ingrávida
  48. 48. Germinación en microgravedad simulada
  49. 49. http://ciencia.astroseti.org/nasa/articulo.php?num=719 Llama de una vela con gravedad terrestre normal, y a bordo de una nave espacial (fotos de la Nasa)
  50. 50. Ingravidez ingravidez real, ingravidez aparente, microgravedad
  51. 51. Infrarrojo cercano
  52. 52. El encendido de un diodo emisor de rayos infrarrojos de un control remoto no se ve directamente, pero sí en el visor de una cámara fotográfica digital.
  53. 53. 1 2
  54. 54. La venas traslucen mejor con rayos infrarrojos cercanos, que con luz visible ordinaria. Foto: Dean W. Armstrong
  55. 55. 3
  56. 56. Infrarrojo lejano
  57. 57. ?
  58. 58. Arnold Schwarzenegger en Predator, John McTiernan, 1987.
  59. 59. Interferómetro de Jamin
  60. 60. Jules Célestin Jamin (1818–1886)
  61. 61. Tensión superficial
  62. 62. El calor de vaporización de un líquido es igual al trabajo necesario para dividir el líquido en gotas del tamaño de una de sus moléculas.
  63. 63. NA = (ρ LV /6 σ)3 V (Personaje que huye despavorido al ver una fórmula.) NA: Constante de Avogadro (partículas/mol). ρ: Densidad (kg/m3 ). LV: Calor de vaporización (J/kg). σ: Tensión superficial (N/m). V: Volumen molar del líquido (m3 /mol). 1 mol: Cantidad de átomos que hay en 12 gramos de carbono (6,02 × 1023 partículas).
  64. 64. Una aplicación de la tensión superficial: Lentes de aceite flotante
  65. 65. Agua Detalle Aceite Luz
  66. 66. Jugo de repollo colorado como indicador de pH
  67. 67. Absorción de agua por parte de algunos plásticos
  68. 68. Enlace amida, también designado con la secuencia de letras CONH. N O C H Podemos imaginar una cadena de amidas y radicales algo plegada como un acordeón. Las moléculas de agua, atraídas por fuerzas eléctricas, se intercalan entre los pliegues y aumentan la longitud de la cadena.
  69. 69. Plegamientos y fallas geológicos
  70. 70. Simulación de efectos geológicos. Se forman sedimentos con barros de colores, y se los pliega o fractura.
  71. 71. La analema, o el analema
  72. 72. Reloj de sol hecho con un plato con divisiones, y un lápiz perpendicular que apunta al sur. Indica las catorce y diez, hora solar local.
  73. 73. El Sol visto desde la cueva, a través de un agujero.
  74. 74. Están las marcas de todos los días de cada mes, como si todos los días hubieran sido soleados a la hora de la observación. (El náufrago pudo haber interpolado; ese detalle no aparece en la película.)
  75. 75. Ese dibujo está errado. El sentido del trazo es el correcto para el hemisferio norte: en el cielo, el de la escritura a mano del ocho, pero en la proyección sobre la pared, el opuesto. Enero aparece abajo en la caverna; eso corresponde a arriba en el cielo, lo que ocurre cuando se observa el Sol desde el sur. Pero Chuck naufragó cerca de Hawaii, a unos 25 grados de latitud norte. Además, el cruce tiene que ser en abril y setiembre, y a él le da en marzo y octubre.
  76. 76. Trópico de Capricornio Trópico de Cáncer 15.Abr1.Sep 1.Ago 22.Sep21.Mar 1.Feb 21.Dic 20.Jun
  77. 77. 14.May27.Jul 26.Dic 14.Jun21.Jun El Sol adelanta El Sol atrasa 16.Abr 21.Dic 12.Feb 4.Nov 21.Mar 21.Sep 2.Sep
  78. 78. 12.Feb4.Nov 14.Jun 26.Dic21.Dic El Sol atrasa El Sol adelanta 21.Sep 21.Mar 21.Jun 14.May 27.Jul 16.Abr 2.Sep
  79. 79. Si la órbita de la Tierra fuera circular, y si su eje de rotación fuera perpendicular a ella, en vez de un ocho se obtendría un punto.
  80. 80. Analema obtenida con una foto por semana en el hemisferio norte, superpuesta con las otras en la misma toma. La falta de regularidad obedece, quizás, a días nublados, o a ausencias de quien tomaba las fotos.
  81. 81. ‘Experimentación’ numérica
  82. 82. Sobrefusión del hielo
  83. 83. 20 K 250 MPa Temperatura (K) Curva de fusión Líquido Sólido
  84. 84. MPa K MPa K 08,0 250 20 =
  85. 85. ²000050,0 m 0,5 mm 100 mm
  86. 86. MPa m N 12 ²000050,0 600 =
  87. 87. K MPA K MPa 96,008,012 =×
  88. 88. Conclusiones sobre la fusión del hielo La escasa resistencia al deslizamiento no se explicaría solamente por la sobrefusión, o disminución de la temperatura de fusión con el aumento de la presión. Sin embargo, ese efecto contribuye al buen deslizamiento. En el experimento interviene la conducción del calor por parte del metal.
  89. 89. El vaso y la vela; el experimento más famoso de las revistas escolares.
  90. 90. Una de las tantas explicaciones erradas del efecto: Rising of the water level to mark 1 in the tumbler shows that 1/5th of the air in the tumbler has been used up for burning. La elevación del nivel de agua hasta al marca 1 de la escala muestra que en la combustión se usó la quinta parte del aire. buddingscientistkit.com/grade5.html Vaso y vela.El agujero se mantiene abierto mientras se pone la jarra. Se tapa el orificio con cinta adhesiva.
  91. 91. Viruta de acero Con la formación de un óxido sólido sí hay una disminución importante de volumen de gas, aunque las temperaturas inicial y final coincidan.
  92. 92. Conclusiones sobre el ascenso del agua en el vaso El consumo de oxígeno no explica el ascenso, más que en una muy pequeña medida parcial, y según cuál sea el combustible. Muchos textos omiten mencionar la dilatación térmica de los gases, que es en este caso la causa de mayor influencia.
  93. 93. Hierro combustible
  94. 94. Lana de acero encendida y revoleada por un especialista en fuegos artificiales. (¡No lo hagan ustedes! ¡O, si lo hacen, protéjanse los ojos!) Foto, Mauro Montenegro. 4 Fe + 3 O2  2 Fe2O3
  95. 95. Pesar el aire
  96. 96. Percha y globos. http://www.cientec.or .cr/ciencias/ experimentos/ fisica.html
  97. 97. elblogdelcole.wor dpress.com/.../
  98. 98. http://evidenciascristianas.blogspot.com/ Job 28:25 (1500 a.C.) Al dar peso al viento, y poner las aguas por medida… Pr 11:29 El que turba su casa heredará viento. En ese contexto viento significa aire; y aire, la nada. (En cambio, según los Libros, los justos heredan la tierra.)
  99. 99. Se supone que el aire pesa, entonces como el globo verde tiene más aire que el anaranjado, desequilibra la balanza. Pero olvidan el empuje de Arquímedes.
  100. 100. Hay que considerar, también, la variación de la densidad por la presión de inflado. Tres litros de aire pesan cuatro gramos a la presión normal, y un diez por ciento más a la presión de un globo, de menos de una décima de atmósfera. La diferencia es de un tercio de gramo.
  101. 101. Conclusiones sobre la percha y los globos La presión adicional de la goma comprime el aire, cuya densidad aumenta, aunque no tanto como para dar cuenta fácilmente del desbalance. Éste se debe mayormente a efectos de reacción de chorro, y hasta a la pérdida de fragmentos de goma del globo. Con una varilla recta y de un metro delicadamente equilibrada, sin embargo, el efecto se puede notar. Pero de ninguna manera con una percha.
  102. 102. Globo en ascensor
  103. 103. ?
  104. 104. ∆p = ρ ∆h g ∆p = 1,3 kg.m–3 × 60 m × 9,8 m.s–2 ∆p = 765 kg.m–1 .s–2 ∆p = 765 Pa ∆p = 0,0075 at
  105. 105. Hay menos del uno por ciento de disminución de volumen, y sólo el dos por mil en el perímetro. El perímetro de un globo de 40 cm de diámetro disminuye unos tres milímetros, y la cinta se aparta un milímetro del globo.
  106. 106. Conclusiones sobre el globo en ascensor Para que el experimento resulte, hace falta una variación de altura importante.
  107. 107. Sencilla máquina térmica
  108. 108. Péndulo cónico
  109. 109. α Si m1 = 2 m2, entonces α vale 60 grados. m1 m2
  110. 110. Péndulo de Foucault
  111. 111. Huracán Sandy, Estados Unidos de América, 2012. Huracán Catarina, Estados Unidos del Brasil, 2004.
  112. 112. Leon Foucault (1819–1868) Michel Foucault (1926–1984)
  113. 113. Valencia, España. Buenos Aires, Argentina.
  114. 114. Echa hacia la izquierda
  115. 115. Pelota que salta más de lo que uno espera
  116. 116. Choque extraño
  117. 117. A B A B A 2121 pppp ′+′=+  211 ppp ′+′=  2 2 2 1 2 1 ppp ′+′= CCM CE CCM Choques
  118. 118. Hongos en patas de hormigas
  119. 119. Magnetismo terrestre
  120. 120. ¡TAP, TAP, TAP! N S N S N S N COMA EN LO DE PEPE 5555-5555 Empanadas, tartas, pizzas. Anuncios para poner en muebles de hierro, con muchos polos sur y norte alternados. Los polos se pueden revelar con polvo de hierro. Si se desliza un anuncio sobre otro, se atraen y se rechazan, y tabletean.
  121. 121. Acción y reacción en destrezas de equilibrio
  122. 122. Destreza de equilibrio y coordinación de movimientos que pone de manifiesto el principio de acción y reacción. Es difícil girar sin una buena base de apoyo.De La science amusante, de Tom Tit, seudónimo de Arthur Good.
  123. 123. Cortar vidrio con una brasa
  124. 124. Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) Carbones de Berzelius Negro de humo, 180 gramos Goma arábiga, 56 gramos Goma tragacanto, 23 gramos Benjuí, 23 gramos Agua, cantidad necesaria
  125. 125. Jhosep Estalella Graels (1879-1938)
  126. 126. Fibra óptica y fibra acústica
  127. 127. Refracción de la luz en un prisma. El rayo entrante se acerca a la perpendicular; el saliente se aleja. (El conjunto musical Pink Floyd usa ese diagrama como emblema.)
  128. 128. Velocidad de la luz Velocidad de la luz
  129. 129. Fin
  130. 130. delicious.com/agusrela slideshare.net/agusrela elistas.net/lista/divagaciones asuntos.com.nu agusrela@yahoo.com
  131. 131. Charla (exposición informal con participación del público). Título: Interpretación de experimentos de ciencias naturales Resumen: Cuando las observaciones contradicen la teoría que tenemos por válida ¿abandonamos acaso nuestras ideas, o repetimos el trabajo con empecinamiento hasta que la acumulación de errores parezca corroborar nuestras creencias? Ambos comportamientos fueron útiles en la historia de la ciencia. Se expondrán algunas decenas de experimentos de ciencias naturales (todos de realización sencilla en el aula) y sus interpretaciones, algunas de ellas quizás erradas.
  132. 132. Detalles: Vaso y vela, murga de invierno (modelo mecánico de la ósmosis), globos en percha, hongos en patas de hormigas, absorción de agua en plásticos, figuras de Chladni, carga por inducción, ósmosis en cuero de panceta, papas o zanahorias, sobrefusión, polos magnéticos en avisos adhesivos, péndulo de Foucault, campo magnético terrestre, indicadores de acidez y basicidad, flujo laminar y turbulento en un vaso de vodka, fuegos de artificio con viruta de acero, fluidos magnéticos, la analema y el movimiento del Sol, osciloscopio gratuito de computadora aplicado al análisis de la voz humana, porotos y arroz que revientan una lata, vacío en jeringa, modelos astronómicos en escala, atractor de abejas y picaflores, germinación ingrávida, vaivén de cabezas de aves cuando marchan, espectros de líneas en discos ópticos, interferencia sonora boca a boca, corte de botella con espiral para mosquitos, interferómetro de Jamin, tormenta en una botella, destrezas físicas de equilibrio y coordinación, etcétera.
  133. 133. Duración: 40 minutos y 20 para preguntas, observaciones o comentarios. (A pedido de los organizadores u organizadoras, el tiempo se podría extender a una hora de exposición, más media para la participación del público.) Público: Docentes, estudiantes de todo nivel, personas de cualquier especialidad, o ninguna, con interés general en las ciencias.
  134. 134. Expositor: Agustín Rela. Currículum sintético: Electrotécnico, licenciado en física, autor de libros de física y su enseñanza, profesor invitado en la enseñanza primaria, y efectivo en los demás niveles en diversas escuelas, institutos y universidades. De 1964 a 1966, ayudante e instructor en la Universidad de Buenos Aires. De 1984 a 2008, profesor en esa Casa, e investigador en didáctica de la física en un equipo dirigido por Jorge Sztrajman. Actualmente, profesor en el Instituto Capacyt de Caseros y asesor técnico y comercial en las industrias eléctricas Epoxiformas y Nöllmann. Sigo escribiendo libros, y me interesan los lazos entre las artes, la ciencia y la cultura.
  135. 135. Fondo blanco para experimentar con filtros polaroides
  136. 136. 0 1 2 3 4 5 6 7

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