Experimento: Huevos bailarines Explicado

Los huevos son realmente un alimento formidable y muy curioso. Están hechos casi en su

totalidad de proteína y la clara es una fuente de alimento tan completa que puede dar

lugar a un pollito que solo se alimenta de ella. Al final del periodo de gestación, el pollo

tendrá suficiente fuerza para romper el duro cascarón por sí solo.

Además de ser un objeto bastante curioso desde el punto de vista

de la biología, también nos permite realizar ciertos experimentos

simpáticos utilizando algunos principios básicos y no tan básicos

de la física. En especial, nos aprovecharemos de las leyes de la

física que rigen el movimiento en la Tierra, conocidas como las leyes de la cinemática.

Cinemática significa movimiento y se traduce en los fenómenos que explican y dar lugar a

muchas de las formas de movimiento que conocemos en las que no participa una

reacción química (por ejemplo, no podemos hablar sólo de cinemática cuando se mueve

un auto, ya que hay reacciones químicas y muchos otros fenómenos involucrados).

Lo que vamos a Necesitar:

1. Necesitaremos dos huevos, uno hervido y el otro sin hervir

2. Una superficie plana

3. De ser necesario, ayuda de papá o mamá para no reventar la cáscara y

hacer un desastre

 Lo que vamos a hacer:

Aunque esto no es una clase de cocina, necesitaremos un huevo hervido, así que lo

mencionaremos muy brevemente. Un huevo se considera hervido después de estar entre

10 y 12 minutos expuesto al agua hirviendo. Dado que para esto se debe utilizar la estufa,

es recomendable que lo hagan los papás y no los niños pequeños.

Lo que vamos a hacer, primero con el huevo cocido, es hacerlo girar lo más rápido que

podamos cuidando de no romperlo. Si lo giramos con suficiente rapidez, entonces el

huevo se levantará y comenzará a girar sobre una punta, algo así como lo haría un

trompo.

Con el segundo huevo, lo que haremos será girarlo también. Esta vez, una vez que gire lo

suficientemente rápido, entonces lo detendremos con la mano rápidamente y lo

soltaremos. Si lo hicimos bien, entonces el huevo comenzará a moverse nuevamente por

sí mismo.

Explicación:

 En primer lugar, las únicas fuerzas involucradas aquí son las del movimiento. Hubo una

persona brillante llamada Isaac Newton que nos dijo que: “Todo objeto permanece en su

estado original, ya sea en movimiento o en reposo, hasta que una fuerza extraña y

externa actúa sobre él”. Primero, nosotros una fuerza extraña que pone los huevos a

girar. Esta fuerza que aplicamos se demora en desaparecer y busca “auto preservarse”.

Por ello, el huevo cocido comenzará a girar sobre una punta para ahorrar energía hasta

que la fricción lo detenga por completo.

En el segundo caso, aunque nosotros detuvimos el movimiento del huevo rápidamente,

recordemos que en el interior tiene líquido. Ese líquido continúa girando aún después de

que nosotros detuvimos la cáscara. El movimiento del líquido es tal que arrastra consigo

al huevo completo y vuelve a girar por sí solo, aunque sea por un breve instante.

Bolitas que saltan solas: Experimento de química sencillo

En todo lo que nos rodea e incluso dentro de

nosotros mismos, se llevan a cabo miles de reacciones químicas que favorecen la vida y todos

los fenómenos que observamos. El equilibrio de todas estas reacciones es fundamental para

el correcto funcionamiento del mundo. Además, algunas de estas reacciones pueden

reproducirse muy fácilmente en casa, lo que nos ayuda a comprender mejor la química y

divertirnos un rato con interesantes fenómenos.

Uno de estos fenómenos son las bolitas de naftalina que brincan por sí solas en un recipiente

con agua. Las bolitas parecerán tener vida propia, un fenómeno muy divertido que nos ayuda

a comprender mejor sobre la densidad y ciertas reacciones, como la de efervescencia.

Este experimento en particular es muy sencillo de hacer, requerirá cuando mucho una ida a la

farmacia, muy poco tiempo y muy poco presupuesto. Además, es totalmente seguro y puede

hacerlo un niño sin ninguna supervisión adulta. Sin embargo, sería conveniente que un adulto

acompañase a los niños para explicarles los principios y fenómenos involucrados, para

convertir este divertido experimento en uno educativo.

Lo que vamos a ocupar:

Bolitas de naftalina

Un recipiente más o menos grande, tipo pecera o jarrón

Algunas cucharadas de bicarbonato de sodio o polvo para hornear

Vinagre

Procedimiento

Se colocan las bolitas de naftalina en el fondo del recipiente junto con unas cucharadas de

bicarbonato. Después, se llena el recipiente para dejar únicamente una cuarta parte vacía.

Una vez que se agregue el agua, se comienza a verter vinagre pausadamente dentro del

recipiente.

Observaremos que comienza a reaccionar el bicarbonato, formando burbujas que escapan a

la superficie. Al hacerlo, veremos que también las bolitas de naftalina comienzan a moverse

hacia arriba y abajo del recipiente como si tuviesen vida propia. Esto continuará hasta que se

agote el bicarbonato o bien hasta que dejemos de verter vinagre.

Explicación

En este experimento tienen lugar varias reacciones y fenómenos. Primero, el bicarbonato

reacciona violentamente con el vinagre. Esto se debe a dos reacciones principalmente: la

primera se debe a la naturaleza de ambos compuestos, uno es un ácido y otro es una base. Al

ponerse en contacto, se neutralizan unos a otros muy rápidamente, produciendo una sal y

agua. Además, se forma también dióxido de carbono, un gas ligero que no puede contenerse

en los nuevos compuestos y escapa.

La reacción de efervescencia (aparición de muchas burbujas) se debe a que el bicarbonato de

sodio es extremadamente poroso (está totalmente lleno de agujeros) y, al reaccionar con el

vinagre, estos huecos se llenan de dióxido de sodio rápidamente, aumentando

dramáticamente su volumen. Sin embargo, el dióxido de carbono es demasiado y se produce

muy rápido, por lo que escapa de la sal que se está formando y del agua.

El dióxido de carbono es absorbido momentáneamente por las bolitas de naftalina y dado que

el dióxido de carbono es muchísimo más ligero que las bolitas de naftalina, estas pueden flotar

por unos segundos. Una vez que se acercan a la superficie del agua, el dióxido de carbono

escapa de las bolitas de naftalina y las bolitas vuelven a descender.

Densidad de los líquidos: líquidos en varias capas y colores

La densidad, aunque suene muy aparatoso para los ajenos al tema, es algo realmente muy

sencillo de comprender y muy útil. Para entenderlo, pensemos en lo siguiente: toma un

puñado de plumas, papel o cualquier cosa “ligera” que encuentres. Ahora, toma un puño de

monedas. ¿Podrías contestar cuál pesa más? Dado que la medida es tu puño, podrías afirmar

que las monedas que caben en un puño pesan más que las plumas o papel que caben en ese

mismo puño. Si lo comprendiste, entonces ya sabes de qué se trata la densidad, objetos o

materiales que ocupan un mismo espacio pueden ser más densos (más pesados, como las

monedas) o menos densos (menos pesados, como las plumas).

Sin embargo, la densidad también afecta a los líquidos y produce fenómenos sorprendentes.

Por ejemplo, el hielo es menos denso que el agua líquida, por eso flota. Si no fuese así, los

glaciares se hundirían y matarían o congelarían a todos los peces que nadasen cerca. Así

mismo, las capas de hielo en los lagos se formarían desde el fondo hacia arriba, en lugar de

en la superficie. Si fuese así, los peces no podrían sobrevivir en lugares fríos porque morirían

congelados. Todo esto se debe gracias a las distintas densidades.

 

Para este experimento, te enseñaremos a crear un curioso líquido compuesto por varios

líquidos de distintas densidades, mismas que podrás colorear para crear un líquido en

multicapas y multicolor.

Lo que vamos a necesitar:

Una botella transparente

1 parte de agua

1 parte aceite

1 parte de glicerina

Colorantes artificiales o naturales

Procedimiento

Es muy sencillo y no requiere supervisión de un adulto. Simplemente colocaremos el agua, el

aceite y la glicerina en la botella. Se agrega el colorante, preferentemente líquido gota por

gota. Se deberá observar cómo va bajando cada gota de colorante y cómo se va disolviendo

en las distintas capas de nuestro líquido. Una vez que pongamos suficiente colorante,

podemos agitar vigorosamente la botella para ver qué sucede con los colores.

Para mejorar aún más este experimento, se pueden conseguir colorantes especiales que no

se disuelven en agua, pero sí se disuelven en aceites y grasas. Así, tendremos una botella

multicolor muy interesante.

Explicación

Se dice muy frecuentemente que este experimento se basa en las distintas densidades de los

líquidos. Eso es parcialmente cierto, el hecho de que posean densidades distintas permite que

un líquido flote por encima del otro. Sin embargo, existen algunas razones adicionales por las

cuales este experimento se puede llevar a cabo que son un poquito más complejas, pero

igualmente interesantes.

Se dice que es parcialmente cierto porque por ejemplo agua y alcohol también tienen

densidades distintas, sin embargo al preparar una bebida, es imposible distinguir dónde quedó

el agua (o refresco o zumo o lo que sea) y dónde quedó el alcohol. Esto es porque los dos

líquidos pueden disolverse entre sí con mucha facilidad, sin importar qué cantidad

agreguemos de uno u otro. En el caso del agua y el aceite, la forma de las moléculas impide

que se disuelvan entre sí, es decir, nunca podrán mezclarse o disolverse entre sí. Al no poder

disolverse y tener diferentes densidades, el líquido más ligero o menos denso flota por encima

del más denso. Ahora podríamos contestar una vez terminado el experimento: ¿qué es más

denso, el agua, el aceite o la glicerina? ¿Cómo lo supiste?

¿Qué sucede flota o se hunde? Experimentando con la densidad del agua

Según una conocida anécdota, Arquímedes recibió el encargo de determinar si el orfebre de

Hierón II de Siracusa desfalcaba el oro durante la fabricación de una corona dedicada a lo

dioses, sustituyéndolo por otro metal más barato (proceso conocido como aleación).

Arquímedes sabía que la corona, de forma irregular, podría ser aplastada o fundida en un

cubo cuyo volumen se puede calcular fácilmente comparado con la masa. Pero el rey no

estaba de acuerdo con estos métodos, pues habrían supuesto la destrucción de la corona.

Desconcertado, Arquímedes se dio un relajante baño de inmersión, y

observando la subida del agua caliente cuando él entraba en ella, descubrió

que podía calcular el volumen de la corona de oro mediante el desplazamiento del agua.

Supuestamente, al hacer este descubrimiento salió corriendo desnudo por las calles gritando:

“¡Eureka! ¡Eureka!” (?????a! en griego,que significa: “Lo encontré”). Como resultado, el

término “Eureka” entró en el enguaje común, y se utiliza hoy para indicar un momento de

iluminación. La historia apareció por primera vez de forma escrita en De Architectura de

[[Marco Vitruvio|Virubio], dos siglos después de qu supuesmene tuviese lugar.Sin embargo,

algunos estudiosos han dudado de la veracidad de este relato, diciendo (entre otras cosas)

que el método habría exigido medidas exactas que habrían sido difíciles de hacer en ese

momento.

¿QUÉ NECESITAMOS?

3 vasos de tamaño regular

1 huevo crudo

Agua

Sa

Azúcar

Lápiz y post-it

¿Y AHORA, QUE HACEMOS?

Primero: Nombramos a cada vaso con las palabras AGUA, AZUCAR y SAL

respectivamente.

Segundo: Llenamos hasta la mitad con agua los 3 vasos.

Tercero: Al vaso con la palabra sal le echamos una cucharada de sal. Igual hacemos

con el que tiene la palabra azúcar (pero le echamos azúcar); disolvemos ambos.

Cuarto: Colocamos el huevo en el vaso que tiene agua pura.

¿QUE OBSERVAMOS? El huevo se deposita en el fondo del vaso.

Quinto: Ahora colocamos el huevo en el vaso al que le pusimos el azúcar

¿QUE OBSERVAMOS? Esto queda para ustedes, a ver que les sucede.

Sexto: Ahora colocamos el huevo en el vaso al que le pusimos

el azúcar

¿QUE OBSERVAMOS? OH!!! El huevo flota…!

¿QUE PASA SI ECHAMOS MÁS AGUA?

El huevo se hunde.  Pero si le echamos mas sal (o agua

salada como gustes), flotara otra vez.

¿ESTO QUÉ SIGNIFICA?

Sobre el huevo actúan dos fuerzas:

Su peso (la fuerza con lo que el huevo es atraído hacia el

centro de la Tierra, llamada fuerza de gravedad

El empuje (la fuerza que ejerce hacia arriba el agua).

Si el empuje del agua es menor que el peso del huevo, el huevo se hundirá. En caso contrario

flotará, si el peso del huevo y el empuje del agua son iguales, el huevo quedará entre dos

aguas.  El empuje que sufre un cuerpo en un líquido depende de tres factores:

La densidad del líquido

El volumen del cuerpo que se encuentra sumergido

La gravedad

Al añadir una cucharada de sal al agua, conseguimos un líquido con más densidad que el

agua pura (como la del primer vaso), lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor

y supere el peso del huevo: el huevo flota.

El tallo

con la ayuda de agua coloreada, en este experimento los niños verán

cómo la savia bruta es capaz de ascender a lo largo de un tallo de apio y

podrán descubrir  los fenómenos físicos que lo hacen posible: capilaridad

y transpiración.

Una vez cortado lo metemos en el agua con colorante.

Materiales:

Al menos un tallo de apio preferiblemente con hojas.

Colorante alimentario.

Vasos.

Cuchillo y tabla de cortar.

Procedimiento:

Corta los tallos de apio e introdúcelos en agua con colorante.

Observa lo que va ocurriendo a lo largo de 2 días.

Corta los tallos de apio de forma transversal, manipula y

observa.

Las hojas se empezaron a teñir a las pocas horas pero esperamos dos

días para obtener resultados más llamativos.  Cuando sacamos los tallos

vimos que había círculos coloreados en la base. Hicimos cortes

transversales y longitudinales y pudimos ver que el agua de color había

subido por unos tubitos. Se llaman vasos conductores del xilema o

simplemente xilema.

¡Las hojas se han teñido de azul y parece que el tallo bebe por unos tubitos que llegan

hasta las hojas!

Para ayudarles a explicar por qué sube el agua, les

recordé el experimento de capilaridad que hicimos

hace un tiempo en el que el agua pasaba de un vaso a

otro ascendiendo por un trozo de papel de cocina. El

agua sube por el xilema por el mismo motivo por el

que sube por el papel de cocina. Cuando llega a las hojas sale por unos

agujeritos llamados estomas y se evapora. Es como si las hojas sudasen,

el proceso se llama transpiración. Para reemplazar el agua perdida por

transpiración el ascenso de agua continúa.

Los tubitos por los que sube el agua.

Fue la gran fiesta del corte: rodajas, juliana, jardinera…Con la excusa de

ver y tocar el xilema se lo pasaron en grande haciendo cachitos el apio.

¡Tenemos xilema de todos los colores!

Sigue experimentando con la capilaridad con estas actividades:

Experimento de capilaridad: transferencia de agua entre dos

vasos

Mezcla de colores con capilaridad

¿Qué ha ocurrido?

El agua y las sales minerales que forman la savia bruta llegan a los

vasos conductores del xilema a través de los pelos absorbentes de la

raíz. La savia bruta ascenderá por el xilema hasta llegar a las hojas

debido a dos fenómenos físicos: capilaridad y transpiración.

Capilaridad o acción capilar: la molécula de agua tiene

carácter polar, es decir, por un lado tiene carga positiva y por

otro negativa. Como las cargas de distinto signo se atraen,

las moléculas de agua se  atraen entre sí. Se dice que el

agua presenta una elevada cohesión. Además, y también

debido a su polaridad, el agua tiene gran tendencia a unirse

a otras superficies. Este hecho se llama cohesión. Ahora

supongamos un tubito muy estrecho o capilar: el agua se

pegará a las paredes del tubito por adhesión, y por cohesión,

arrastrará a otras moléculas de agua. Esta combinación

adhesión-cohesión es responsable del fenómeno de

capilaridad por el que el agua puede ascender en contra de

la gravedad por pequeños poros, tubitos o capilares. Un

ejemplo cotidiano de capilaridad lo encontramos  la hora del

desayuno cuando mojamos una galleta en leche y ésta

asciende por los poros de la galleta.

Transpiración: parte del agua que llega a las hojas desde las

raíces sale por unos pequeños poros situados en las hojas,

los estomas. El agua se evapora y pasa al aire. Al

evaporarse, se produce el ascenso de más agua para

reemplazar la que se ha perdido.