sábado, 23 de junio de 2007

PROYECTOS Y TRABAJOS DE CIENCIA: Cañón Electroquimico

COMO CONSTRUIR UN CAÑON CON FRASCO DE PELICULA

Cañon


Este experimento es muy interesante desde el momento en que se escucha y ve un gran Bang! y lanza una llama naranja y al frasco de película a más de seis metros de altura.

Tiene muchos nombres: La bomba piezo eléctrica, cañón químico, Flash, etc. Dejamos que lo nombres de acuerdo a tu gusto.
Este experimento es muy fácil de hacer, te tomará unos 15 minutos y el costo es realmente barato puesto que usarás materiales desechados o reciclados.

El combustible lo puedes encontrar en el tocador de tu mamá, pues usa perfume en spray, fijador en spray para el cabello o un refrescador de aliento llamado Binaca.
El aparato es muy simple. Un par de cables se colocan a través de agujeros en la tapa. Los otros extremos se sueldan a un ingnitor de un encendedor de cigarrillos o a un encendedor de cocinas a gas. Luego se montan los elementos en un trozo de madera, pero puedes omitir este paso si lo deseas.

Para disparar el cañón aprieta el spray (perfume, fijador de cabello o Binaca) dentro del frasco de película, presiona contra la tapa y presiona el botón del encendedor.

Con un gran Bang! y una llama de color naranja, el pequeño frasco sube alto en el aire. Con algo de práctica para colocar la cantidad exacta de combustible, podrás hacer que el frasco suba hasta a 10 metros en el aire. Si usas muy poco o mucho combustible, no funcionará o subirá muy poco.
El aparato terminado lo puedes ver arriba, y al lado el primer combustible que usamos donado por una persona que no lo sospechaba.
Aquí puedes ver el frasco con la tapa quitada, puedes ver los dos cables saliendo de la tapa.
El bloque de madera tiene un agujero en un extremo para sujetar el ignitor de encendedor de cocina a gas. También puedes hacer dos agujeros para hacer pasar por ellos los cables del ignitor que van hasta la tapa del frasco o simplemente coloca los alambres directamente hacia la tapa por encima.
Aquí hay un acercamiento de los cables que hacen posible la chispa. Te recomiendo que estén separados a 1 mm, más o menos, aunque esta parte no es crítica. Siempre y cuando los extremos de los cables estén lo suficientemente juntos, una chispa saltará cuando presiones el ignitor.
Aquí te muestro el ignitor con los cables soldados a sus contactos; hay muchas clases de ignitores, los que se usan para encendedores de cigarrillos son muy caros, te recomiendo los de encendedor de cocinas a gas.
Abajo hay otro ignitor desarmado, es fácil de desarmar con pocas herramientas.

Abajo puedes ver otro ignitor más grande. Algunos tienen ya los cables para hacer las conexiones, otras veces tienes que soldar tu mismo los cables.

COMO FUNCIONA?
Mientras que el perfume trabaja bastante bien (contiene mayormente alcohol) los mejores combustibles son el Fijador para Cabello y Binaca. El fijador tiene alcohol, propano, butano e isobutano (estos gases están a alta presión en el frasco en forma de líquido y al abandonar el frasco se vuelven gas nuevamente). Estos gases son excelentes combustibles. El "truco" consiste en sostener el spray a una distancia de unos 8 centímetros del frasco de película, para que el fijador se vuelva gas en el interior del frasco.

Para hacer una explosión necesitas un gas inflamable,oxígeno y una fuente de calor que empiece la reacción.

Si usamos un gas como el propano o los vapores del alcohol, sólo necesitaremos una chispa para encenderlos.

El frasco de película sólo puede ser cargado con una pequeña cantidad de combustible, de manera que es bastante seguro para disparar en la casa. El frasco es de plástico suave y liviano y puede aterrizar sobre las personas sin despeinarlos. Pero despega con bastante velocidad, de manera que no es recomendable colocar la cabeza muy cerca durante el lanzamiento.

El gas necesita del oxígeno del aire para explotar; al quemarse, se libera energía debido a la formación de enlaces quimicos entre el axígeno en el aire y el carbón e hidrógeno de los gases del combustible (spray) Esta energía calienta los gases que resultan de la oxidación violenta (llama). Estos gases son vapor de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). Como se calientan, se expanden. Esta expansión empuja a todo el interior del frasco, que se separa rápidamente de la tapa y sube al aire. En todo caso puedes hacer experimentos con alcohol de farmacia puro, pero tienes que pulverizarlo en el momento de insertar al frasco.

COMO TRABAJA EL IGNITOR?
El ignitor es un generador piezoeléctrico.La palabra piezo viene del griego que significa presionar. Una sustancia piezoeléctrica genera electricidad cuando se la presiona.

El ejemplo clásico de una sustancia piezoeléctrica es el cristal de cuarzo. El cuarzo está hecho de átomos de silicio y átomos de oxígeno. Estos átomos están ordenados en filas. Cortando con cuidado los cristales podemos hacer que los átomos se queden paralelos a la superficie de corte, como se muestra en el diagrama abajo (que me presté de los gringitos):
Cuando se aplica al cristal, los átomos de oxígeno cargados negativamente se mueven más en relación a los átomos de silicio cargados positivamente. Esto hace que los electrones en los contactos de metal se muevan, generando electricidad.
El material piezoeléctrico en el ignitor no es cuarzo, sino una cerámica artificial que ha sido formado bajo un campo eléctrico de alto voltaje para alinear las cargas en ésta. Estas cerámicas hechas por el hombre pueden generar altos voltajes.

El ignitor sostiene el elemento de cerámica en un recipiente de plástico, tiene un pequeño martillo con un resorte. Al presionar el botón, el martillo choca contra la cerámica. La electricidad resultante va por los cables y salta entre los extremos pelados, encendiendo el combustible con el aire.
El Mark IV
Puedes usar ruedas de juguetes para construir un aparato más interesante de ver. Estas se sujetan a los costados de un trozo de madera.
Un trozo de madera, algunas perforaciones y la colocación de otros elementos y tendrás un cañón como el que puedes ver en la foto de arriba.

El cañón se coloca en un ángulo de 45 grados para que llegue lo más lejos posible, pero como el plástico es liviano, no subirá una gran altura (como máximo unos 10 metros!)
Bueno, que se diviertan armado el cañón. Ah!, por si acaso, una sola rociada de combustible puede servir hasta para tres disparos, simplemente coloca el frasco en la tapa y calienta con la mano, hasta que el combustible restante se vuelva nuevamente gas, presiona el ignitor y dispara otra vez más.

Fuente:
cienciafacil.com

PROYECTOS Y TRABAJOS DE CIENCIAS: Auto Solar

AUTO SOLAR

carro solar

Este auto solar se construye con ayuda de pocos materiales fáciles de obtener. El único problema sería la celda solar que no se encuentra fácilmente en nuestro medio. Aunque se pueden usar celdas solares descartadas de máquinas calculadoras.

MATERIALES
- Trozos de plastoform
- Ruedas de autos de juguete
- Arandelas pequeñas
- Tubos de puntabola de plástico
- Motor de auto de juguete
- Cables delgados
- Celda solar
- Poleas
- Trozos de alambre o palitos de pacumutu

CONSTRUCCION

1. Como se puede ver en la figura de arriba, debemos cortar un trozo rectangular de plastoform para hacer el chasis del auto solar siguiendo las dimensiones que se indican. Se puede hacer un auto de igual o menor tamaño. Luego se colocan en ambos extremos unos rectángulos de refuerzo y sobre estos unas armellas.
2. Luego tomamos unas ruedas de juguete y les aseguramos a estas un eje de palo de pacumuto o de alambre. Las ruedas traseras deben tener una polea y espaciadores.
3. Como se puede ver en el dibujo de abajo, los espaciadores evitan que las ruedas hagan fricción contra el chasis y se frenen. Se los hace de trozos de puntabolas de plástico. Las poleas se las puede obtener de caseteras en desuso.
4. Como se ve la forma de colocar el motorcito con su respectiva polea sobre el chasis. La correa de transmisión es de goma y se la obtuvo de la misma casetera de la que se quitaron las poleas. El motor se sujeta con un trozo de lata o simplemente usando silicona caliente.
5. Luego se hacen las conecciones al motor. Debemos tener cuidado con la "polaridad" es decir que el polo positivo y el negativo estén conectados de manera correcta al motor, no sea que al funcionar vaya hacia atrás. Debemos conectar una pila para asegurarnos que el motor gire en la dirección apropiada.
6. En la foto podemos ver el carro solar completo y listo para funcionar. Como se puede notar, estamos usando un panel solar bastante grande y es que el motorcito de auto de juguete consume mucha corriente y no funcionaría con un panel menor. En caso de no tener a mano este tipo de paneles recomendamos usar motorcitos de walkman en desuso. Estos tiene además la ventaja de que vienen con su propia polea y funcionan con muy poca corriente.

Fuente:
cienciafacil.com

PROYECTOS Y TRABAJOS DE CIENCIAS: Tren que levita

Tren que Levita (Maglev)

Descripción:
Con este experimento se demuestra que los polos iguales se repelen. Tenemos una plataforma que flota sobre un par de rieles magnéticas y gracias a un suave impulso se puede desplazar de un lado al otro. Es muy similar en concepto al MAGLEV que se ha desarrollado en Alemania, Japón y Francia.

Construcción:
Las rieles son dos cintas magnéticas cada una mide unos 50cm de longitud y 1,5 cm con su polo norte apuntando hacia arriba. Se colocan a 1 cm de los bordes de una tabla o lámina de melamina de unos 60 cm de largo y 15 cm ancho. Se colocan en los lados y a los extremos unas láminas de madera venesta (contrachapado) o cartón., de unos 6 cm de alto. Uno de los lados se puede hacer de plexiglas o plástico acrílico para que veamos flotar al tren sobre las rieles. La plataforma se hace de un trozo de plastoform (espuma de plástico, telgopor) no muy grueso de 13cm de ancho y unos 20cm de largo. En laparte de abajo se coloca un par de cintas magnéticas que tengan la misma longitud que la plataforma. Se colocan muy cerca de los bordes. En los extremos de la plataforma y a ambos lados de la base se colocan imanes en forma de disco. Con la cara norte hacia arriba, de manera que funcionen como resortes cuando plataforma llegue a uno de los extremos de la base y los imanes colocados a la misma altura se repelan. Se puede colocar un trozo de plastoform a ambos extremos de la plataforma para encolar ahí los imanes.
En los bordes de la plataforma se puede encolar cinta adhesiva. Esto permite que el tren tenga una superficie resbalosa a los lados.

Los imanes los puedes conseguir también de algunos electrodomésticos, si no consigues cintas puedes probar con imanes circulares obtenidos de figuritas de plástico que se pegan a los refrigeradores. Las figuritas se colocaron para que simulen ser los pasajeros.
Cómo funciona:
Le damos al tren un empujoncito para vaya de un lado a otro de la base. Lo verás flotar sobre las rieles. Los imanes en los extremos evitan que el tren se estrelle contra las paredes al final de la base.

Conclusiones:
Este experimento sirve de demostración, nos muestra que los polos iguales se repelen y polos desiguales se atraen. Este es un diagrama simplificado que muestra las areas de atracción y repulsión entre los imanes del experimento.

Fuente: cianciafacil.com