Fascinantes experimentos en cuarentena

La gente del Museo Interactivo de Ciencias de Concordia, que tuve el gusto de visitar hace unos años, me pidió experimentos que los chicos puedan hacer durante la cuarentena. Les mandé mis favoritos, y me pareció que también les pueden servir a mis lectores, ya sea para sus niños o para hacerlos ellos mismos, ya que están buenísimos. Los dibujos están hechos medio a la apurada con tableta que uso para dar clase a distancia en cuarentena, sepan disculpar. ¡Si conocen más experimentos de este tipo, déjenlos en los comentarios!

Inflar un globo con una reacción química

1. Poné una cucharadita de polvo de hornear o bicarbonato de sodio dentro de un globo.

2. Usando un embudo, poné un pocillo, o media tacita de vinagre en una botella de gaseosa o agua chica (tipo medio litro).

3. Poné la boca del globo ajustando la boca de la botella. ¡Sujetá fuerte la goma para que no se zafe!

4. Con la botella en la mesa, levantá el globo para que el polvo caiga dentro del vinagre en la botella.

¡CUIDADO QUE PODRÍA REVENTARSE!

El bicarbonato en contacto con vinagre produce una reacción química que libera mucho dióxido de carbono, que inflará el globo rápidamente. Soltalo con cuidado y atalo para jugar.

Cómo hacer una (especie de) supernova

1. Conseguí dos pelotas, una grande (fútbol o básquet) y una chica (tenis, paleta o ping-pong).

2. Soltá la pelota chica (dejándola caer, sin hacer fuerza) y fijate hasta qué altura rebota.

3. Con una mano sostené la pelota grande y con la otra la chica, apoyada justo arriba de la grande.

4. Soltá las dos pelotas a la vez y dejalas rebotar contra el piso.

La pelota chica será lanzada con una increíble fuerza hacia arriba, y alcanzará una altura mucho mayor que cuando la soltaste la primera vez. ¡Cuidado que no rompa nada! Lo que pasa es que de esta manera no rebota contra el piso que está quieto, sino contra la pelota grande que ya viene subiendo. Este choque le produce un gran aumento de velocidad. Podés probar con tres pelotas, una grande, una mediana y una chica. Es más difícil de hacer, pero el efecto es todavía mayor.

Algo parecido ocurre cuando se apaga el núcleo de una estrella gigante, cuya energía la mantiene inflada resistiendo la gravedad. Toda la materia de la estrella se precipita hacia el centro. Las capas más internas rebotan contra el núcleo apagado, y en su rebote chocan contra las capas exteriores que vienen cayendo sobre ellas. Esto produce una explosión que destruye la estrella, llamada supernova. Tengo un folleto y un video con este experimento, lo encontrarás en esta nota junto con el experimento del espectroscopio casero: De CDs viejos y rebotes. El video está en: https://youtu.be/xq59aF91V0I.

La gravedad contra el magnetismo

La fuerza más familiar de todas las fuerzas de la naturaleza es la gravedad: la atracción que nos mantiene sobre la superficie de la Tierra, la que hace que las cosas se caigan al piso. Parece muy fuerte, ¡pero es la fuerza más débil del universo!

1. Agarrá un clip metálico, o un alfiler, y un imancito de heladera.

2. Soltá el clip en el aire delante tuyo. Se cae al piso, porque el planeta Tierra lo atrae hacia su centro.

3. Con una mano sostené el imán delante tuyo, y con la otra acercale el clip por debajo. Soltá el clip. No se cae. 

¡Un imancito de morondanga le gana a la atracción gravitatoria de un planeta entero! La fuerza de la gravedad es inmensamente más débil que la fuerza magnética. Y lo más increíble es que todavía no sabemos por qué.

Indicador casero de acidez

1. En un jarro o cacerolita, poné a hervir un par de hojas de repollo colorado cortadas en pedazos. Después de un rato a fuego bajo, el agua se pondrá de un color morado. Sacale las hojas y dejá enfriar el líquido en la misma cacerola, o en otra jarrita o taza.

2. Tomá tres vasos transparentes (pueden ser de plástico), ponelos en línea en una mesa y poné en cada uno un poco del líquido del repollo (2 o 3 cm de altura alcanzan).

3. En el vaso de la derecha poné una o dos cucharadas de jugo de limón. El líquido se pondrá rosado, indicando que es una sustancia ácida.

4. En el vaso de la izquierda, poné una cucharadita de polvo de hornear o bicarbonato de sodio y agitá. Se pondrá de un color azul verdoso, indicando que es una sustancia alcalina.

5. El color del vaso del medio, morado, corresponde al agua y a las sustancias neutras.

¡PONERSE GUANTES DE LAVAR LOS PLATOS PARA EL AMONÍACO Y LA LAVANDINA! ¡CUIDADO!

6. Si tenés suficiente líquido y más vasos, podés probar con otras sustancias: vinagre (ácido), amoníaco (alcalino), lavandina (alcalina), leche... El amoníaco da un color verde precioso, pero cuidado que es peligroso tocarlo. Tené también cuidado con la lavandina.

El color morado del repollo colorado es un pigmento vegetal llamado antocianina, que es muy común en las flores. Les sirve de pantalla solar natural, y además les da colores que resultan atractivos a los insectos y otros animales polinizadores. Si vas a guardar el líquido indicador, ponele un poquito de alcohol para que no se le hagan hongos. No desperdicies alcohol que hace falta para combatir la epidemia.

La atracción de un globo

1. Inflá un globo y atalo (puede ser el que se infló solo en el primer experimento).

2. Frotalo un poco contra tu pelo.

3. Ponelo contra el techo, ¡y se queda pegado!

4. Acercalo a un chorrito finito de agua de una canilla, ¡y verás que atrae el agua!

Al frotarlo, el globo queda cargado eléctricamente, lo cual le permite quedarse pegado contra el techo o atraer el agua, cuyas moléculas tienen sus cargas eléctricas positivas y negativas un poquito separadas. La atracción del chorro de agua podés hacerla también con una birome, frotada el pelo o la manga de un pulóver de lana. Lo que no vas a conseguir es que la birome se quede pegada del techo, ¡es muy pesada!

El colapso de una lata

¡ATENCIÓN, PONERSE ANTIPARRAS PARA ESTE! ¡CUIDADO CON LA LATA CALIENTE!

1. Poné una lata VACÍA de gaseosa a calentar sobre un tostador, parada. Un par de minutos alcanza.

2. Llená un bowl, o ensaladera, con agua y cubos de hielo.

3. Tomá una pinza grande (cualquiera, pero las pinzas de cocina son especialmente adecuadas, esas que usamos para dar vuelta los chorizos, por ejemplo). CON CUIDADO y con la pinza tomá la lata y ponela rápidamente en el agua, con la abertura hacia abajo. ¡BANG! 

El aire dentro de la lata está caliente. Al ponerla en el agua se enfría de golpe, y los gases se achican al enfriarse. Así que la presión atmosférica aprieta desde afuera y colapsa la lata.

Apagar una vela

¡CUIDADO CON EL FUEGO!

1. Prendé una vela (apoyada sobre una mesa, no en la mano).

2. Poné una cucharada de polvo de hornear o bicarbonato de sodio en un vaso o un frasco.

3. Poné un poco de vinagre encima del polvo y esperá que termine el burbujear.

4. Despacito, tomá el vaso y “verté” el gas de su interior sobre la llama de la vela. ¡Se apaga!

La reacción química del vinagre con bicarbonato produce dióxido de carbono, que es más pesado que el aire. Por eso se lo puede verter, como si fuera un líquido invisible, sobre la vela. Como la llama necesita oxígeno para arder, el dióxido de carbono la extingue. Así funcionan algunos matafuegos.

¿Este huevo está duro o no?

1. Tomá dos huevos, uno crudo y uno duro. (Si no tenés un huevo duro, ¡aprendé a prepararlo!)

2. Sobre una mesa, hacé girar uno y el otro. El huevo duro gira rápido, y el crudo se frena en seguida.

Así podés reconocer si un huevo de la heladera está duro o crudo, sin riesgo de romperlo. La diferencia del movimiento se debe a que el huevo duro gira como un cuerpo rígido, mientras que el crudo es líquido.

3. Si ponés a girar muy rápido el huevo duro, se para sobre uno de sus extremos. ¡No trates del hacerlo con el huevo crudo, lo vas a romper!

Lo mismo se puede hacer con una pelota de rugby. La fuerza de rozamiento contra la superficie hace trabajo en contra de la gravedad, y logra levantar el centro del huevo. Cuando deja de girar, cae de nuevo de costado.

Fluorescencia

Esto hay que hacerlo de noche en una habitación completamente oscura.

1. Conseguí una lámpara de luz negra (se venden en los negocios de iluminación, pero a lo mejor alguien ya tiene una, se usan en fiestas). Ponela en un velador o portalámpara.

2. En un vaso transparente poné soda o agua.

3. En otro vaso igual poné agua tónica (tipo Paso de los Toros).

4. Apagá la luz de la habitación y encendé la luz negra. ¡El agua tónica brilla con un resplandor verdeazulado! Se ve completamente distinta del agua.

El agua tónica tiene quinina, que es una sustancia fluorescente. La luz negra tiene mucha radiación ultravioleta y poca luz visible (por eso se ve tenue y se llama “negra”). La quinina absorbe el ultravioleta y lo convierte en luz visible de un color característico. Seguramente hay muchas otras sustancias fluorescentes en casa, probá con papeles, tintas, ropa, jabón en polvo…

En el universo, la radiación ultravioleta de las estrellas jóvenes hace brillar por fluorescencia las grandes nebulosas de hidrógeno que de otra manera serían invisibles. Dentro de los tubos fluorescentes (y de las lámparas “de bajo consumo” se produce una descarga eléctrica que produce radiación ultravioleta, que impacta contra la pintura blanca pegada a la parte interior del vidrio, y la hace brillar por fluorescencia.

El ancho de un pelo

1. Conseguí un láser (rojo o verde, pero verde es mejor porque en general son más brillantes)

2. Usando broches de la ropa, acomodá sobre una mesa el láser para que ilumine un pelo. Tiene que ser muy preciso. Cuando esté bien alineado, en una pared a más de 1 metro de distancia se verá que el puntito del láser se divide en varios puntos.

3. Usando una cinta métrica, medí con cuidado la distancia del pelo a la pared. En la pared medí la distancia entre las dos primeras zonas oscuras a ambos lados del punto brillante central. Anotá los valores, en centímetros.

4. Usando una calculadora, hacé el siguiente cálculo. Si el láser es verde:

\[\frac{0.000532\times \text{distancia a la pared}\times 2}{\text{distancia entre los puntos}}\]

Y si el láser es rojo:

\[\frac{0.00067\times \text{distancia a la pared}\times 2}{\text{distancia entre los puntos}}\]

El resultado es el ancho del pelo en milímetros. El fenómeno que permite hacerlo se llama difracción, y se produce cuando una onda de un único color (como un láser) rodea un objeto pequeño. Al combinarse del otro lado del objeto, la onda de luz que pasó de un lado interfiere con la que pasó del otro lado, y forma las bandas de luz y sombra que viste en la pared. 

Si tenés un láser verde, hacelo brillar a través de una botella de aceite. El aceite le cambia el color. También es un fenómeno de fluorescencia.