Colegio Amanecer De Talcahuano

TRABAJO ELECTIVO CIENTÍFICO

Visita al mim

Integrantes: Tamara Sanhueza

Samuel Verdugo

Curso: 4° Medio A

Fecha: 05 de Septiembre 2013

Asignatura: Funciones

Historia de la Química

Profesores: Cristian Acuña

Ximena Mella

Introducción

El Museo Interactivo Mirador (MIM) es un espacio educativo, interactivo y lúdico, único en Chile, que invita a sus visitantes a vivir una experiencia singular con la ciencia, el arte y la tecnología. Consta con cerca de 300 módulos interactivos repartidos en 14 salas temáticas y una amplia oferta de actividades complementarias, dirigidas a todo tipo de público. Comenzó a funcionar en marzo de 2000, y desde entonces, un promedio de 430.000 personas asisten anualmente a su edificio central ubicado en la comuna de La Granja, en Santiago (70 % de ellos corresponde a estudiantes).

El día 23 de Agosto del presente año, fuimos en conjunto el grupo de electivo científico a visitar, entre otros lugares, el MIM con fines académicos. Pudimos observar muchos fenómenos físicos y químicos a través de los experimentos que poseía el recinto. Recorrimos casi en su cabalidad los 300 módulos del lugar y visitamos dos de sus actividades complementarias: la sala de electromagnetismo y el taller “y se mueve”.

En el trabajo que se presenta a continuación se mencionará la experiencia vivida en ambos talleres complementarios y un módulo a elección nuestra que explica un fenómeno físico.

Sala Electromagnetismo

La electricidad y el magnetismo son dos ramas de la física. Los fenómenos eléctricos y magnéticos comenzaron a estudiarse a finales del siglo XVIII, cuando en 1785 el físico francés Charles de Coulomb confirmó que la fuerza de atracción o de repulsión eléctrica es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esto fue conocido como la Ley de Coulomb. Sin embargo, fueron los matemáticos Simeón Denis Poisson y Carl Friedrich Gauss quienes llegaron a la conclusión de que dos partículas con cargas opuestas se atraen, acelerándose una hacia la otra.

Los conceptos básicos del magnetismo aparecieron en el siglo XVII, desarrollados ampliamente por Coulomb. Pero la relación entre magnetismo y electricidad se estableció sólo con los experimentos realizados por el físico y químico danés Hans Christian Oersted, que en 1819 descubrió que un cable conductor por el que fluye una corriente eléctrica es capaz de desviar una aguja magnética situada en sus proximidades. Los físicos de aquel entonces trabajaron muy duro intentando vincular las ideas del magnetismo con la de electricidad, y fue ya en 1861 cuando James Clerk Maxwell unificó todas estas ideas con un conjunto de ecuaciones que describían ambos fenómenos como uno solo, como un fenómeno electromagnético.

Las ahora llamadas ecuaciones de Maxwell demostraban que los campos eléctricos y los campos magnéticos eran manifestaciones de un solo campo electromagnético. Además describía la naturaleza ondulatoria de la luz, mostrándola como una onda electromagnética. Con una sola teoría consistente que

describía estos dos fenómenos antes separados, los físicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy útiles como la bombilla eléctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna por Nikola Tesla.

La inducción electromagnética es un evidente ejemplo de la estrecha relación entre magnetismo y electricidad.

EXPERIMENTO CON LA BOLA DE PLASMA

En esta sala comenzamos aclarando los conceptos de electromagnetismo en conjunto, luego de una charla en la que se mencionaron los diferentes modelos atómicos de destacados científicos que a través del tiempo intentaron estructurar la forma del átomo, aquella partícula minúscula que compone nuestro universo.

Después de observar muchos experimentos, nos quedamos en la bola de plasma. El plasma es un estado de la materia en el cual ésta se encuentra fuertemente ionizada, es decir, con gran cantidad de "iones. En general se compone de cationes, aniones, y de átomos eléctricamente neutros pero "excitados que se desexcitan (decaen) emitiendo radiación electromagnética característica visible o bien, invisible como ultravioleta (UV) y/o infrarroja (IR).

La bola de plasma consta de una esfera de cristal transparente, llena de una mezcla de varios gases con baja presión, y conducida por corriente alterna de alta frecuencia y alto voltaje (aproximadamente 35 kHz, 2-5 kV), generada por un transformador de alta tensión. Un orbe más pequeño en su centro sirve como un electrodo. Emite "serpientes de luz" (en realidad, gas ionizado) que se extienden desde el electrodo

interior hasta las paredes de la esfera de cristal, dando una apariencia similar a múltiples y constantes relámpagos coloreados.

Este objeto, comercialmente conocido como “lámpara de plasma” es un objeto que alcanzó su popularidad en los años 1980. Fue inventada por Nikola Tesla tras su experimentación con corrientes de alta frecuencia en un tubo de cristal vacío con el propósito de investigar el fenómeno del alto voltaje

Pudimos comprobar que al acercar la mano a la bola, esta dirigía sus rayos a nuestro cuerpo. Cuando tocábamos la esfera con nuestros dedos, los rayos eran atraídos por nuestra piel y lográbamos sentir un calor debido a la concentración de los haces de luz. Este fenómeno ocurre debido a que los rayos de luz de plasma contenidos dentro de la bola de cristal están en un estado de plasma que desea salir de su contenedor y escapar a tierra que posee muchos electrones. Al acercar algún objeto conductor, como nuestro cuerpo (que está formado por mucha agua y sales), el plasma usa este medio como “puente” o “cable a tierra”, es decir, que cada vez que tocamos el cristal fuimos atravesados por este haz luminoso que llegó hasta el suelo. Esto era comprobado cuando tocábamos a algún compañero cercano y este sentía una descarga eléctrica que se debe a que estábamos cargados eléctricamente.

El guía de nuestra visita a la sala nos enseñó cómo sacar el plasma a la atmósfera, utilizando metales conductores, sin embargo, el rayo a pocos centímetros de la bola se desaparecía ya que en nuestra atmósfera abundan gases NO inertes que ionizaban el rayo y lo hacían esfumarse en el aire.

Modulo movimiento telúrico (Viaja al centro de la tierra) : “Y se mueve”

Galileo Galilei (Pisa, 1564; Florencia, 1642), es el creador del método científico experimental. Confirmó la hipótesis de Copérnico sobre el sistema heliocéntrico y realizó experimentos cruciales sobre el movimiento y la caída de los cuerpos.

Galileo, tras muchos experimentos y estudios, crea un libro donde publica todo lo aprendido tras sus análisis. La iglesia repudiando toda afirmación, lo condena a retirarse de los dichos propuestos en sus escritos. Este resignado asume que sus estudios son falsos y se marcha.

¿Cómo pudo una persona rebelde decir que en El diálogo “se le había pasado algo la mano”? No fue condenado a muerte aunque estuvo cerca de ella. Y los biógrafos no dudan de su frase… ¡Y sin embargo, se mueve! (Eppur si muove).

Tras la lectura del fallo el embajador de Toscana consiguió que Galileo no fuera condenado a prisión, cambiando la sentencia por confinamiento vitalicio. En 1637 se publica su obra sobre el movimiento y la gravedad.

Simulación terremoto 8,0 en escala richter

¿Qué son los terremotos?

Un terremoto es el movimiento brusco de la Tierra, causado por la brusca liberación de energía acumulada durante un largo tiempo. Estas placas ("tectónicas") se están acomodando en un proceso que lleva millones de años y han ido dando la forma que hoy conocemos a la superficie de nuestro planeta. Habitualmente estos movimientos son lentos e imperceptibles, pero en algunos casos estas placas chocan entre sí como gigantescos témpanos de tierra sobre un océano de magma presente en las profundidades de la Tierra, impidiendo su desplazamiento. Entonces una placa comienza a desplazarse sobre o bajo la otra originando lentos cambios en la topografía. Cuando las placas se mueven bruscamente contra la otra rompiéndola y liberándose entonces una cantidad variable de energía que origina el Terremoto.

Foco: Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un terremoto

Epicentro: Es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro, desde luego donde la intensidad del terremoto es mayor

Los terremotos son fenómenos que no son predecibles y son recurrentes y, por lo tanto, debemos aprovechar ese tiempo de espera para el próximo para prepararnos mejor para el que viene, especialmente entre los niños y los jóvenes

Experimentación:

La sala son 400 metros cuadrados que se dividen en dos áreas: Una que muestra cuáles son los orígenes, qué es lo que es este dinamismo al interior de la tierra y la segunda parte que es la que muestra los efectos, donde tenemos un simulador que fue una proeza de ingeniería, que es una casa sísmica que replica el registro sísmico del 27 de febrero.

Taller plus: Burbujología

¿Qué es una burbuja?

Es una capa de líquido con dos películas muy finas de jabón y agua que forma una

esfera hueca, y exhiben superficies iridiscentes. Normalmente las pompas de jabón

o burbujas duran sólo unos segundos y luego estallan por sí solas o por contacto

con otro objeto.

Si es liquido, ¿Cómo no se separan

sus moléculas?

Una pompa puede existir porque la capa superficial de un

líquido (normalmente agua) tiene cierta tensión superficial,

lo que hace que la capa se comporte parecido a una hoja

elástica. Sin embargo, una pompa hecha solo con líquido

puro no es estable y se necesita un tensoactivo disuelto,

como el jabón, para estabilizarla. Una equivocación común

es creer que el jabón aumenta la tensión superficial del

agua. En realidad, el jabón hace justo lo contrario,

disminuyendo la tensión superficial hasta aproximadamente

un tercio de la tensión superficial del agua pura.

¿Por qué las burbujas son redondas?

Este efecto ocurre en cada sitio donde el agua y el

aire se encuentren, y en una burbuja, cada parte de

la burbuja tiene esta interfase aire-agua. No se

puede soplar burbujas con agua solamente porque

la tensión de la superficie es demasiada fuerte para

permitir la formación de una burbuja por cualquier

periodo de tiempo. Para soplar burbujas, tienes que

añadir jabón al agua. El jabón disminuye la tensión

de la superficie del agua por aproximadamente una

tercera parte de lo que es usualmente y crea una

condición que es perfecta para hacer burbujas.

CONCLUSIÓN

El viaje al MIM fue de mucha utilidad para nosotros porque a través de esta experiencia, pudimos comprender de una manera más lúdica e interactiva muchos fenómenos que nos rodean y que tienen su fundamento científico que hace mucho más fácil de entender los fenómenos de la ciencia.

Aprendimos mucho sobre el electromagnetismo, sobre los movimientos telúricos y tsunamis que era necesario saber debido a la zona costera en la que vivimos, además de la experiencia del 27 de Febrero del 2010 en la que sufrimos las consecuencias de una catástrofe natural.

Este proyecto, cumplió su objetivo de aprender la materia de forma entretenida, fue una experiencia inolvidable que sus contenidos al ser aplicados en los módulos, se han comprendido de forma mejor y perdurarán en la memoria de mejor manera como hubiese sido en una prueba escrita. La misma materia que pasamos en el colegio, fue reforzada en el MIM y aplicada con los implementos necesarios.

Esperamos que en el Colegio Amanecer se sigan impulsando estos proyectos y viajes que facilitan mucho el estudio de las ciencias, ya que es muy diferente aprender desde un libro a que experimentar con nuestras propias manos los acontecimientos físicos y químicos.