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Pedro Plumed Marco
Cohete impulsado por agua. Principio de Acción-Reacción. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es la construcción de un cohete como aplicación de la Tercera Ley de Newton o Principio de Acción-Reacción. En su forma básica el cohete es un recipiente, en la mayoría de los casos una botella de plástico que será la que contenga el aire que propulsará el cohete. Para obtener la presión se coloca un corcho como válvula. Se puede complementar con alerones y un cono de fricción. Al ejercer una fuerza en el interior de la botella (aumentando la presión), el aire sale despedido hacia abajo, provocando la ascensión del cohete. La altura alcanzada por éste depende de tres factores: el peso, la cantidad de agua y la fricción. Es possible modificar estos factores hasta …
Noria solar. Demostraciones y Experimentos de Física
La finalidad de este trabajo es que una noria consiga rodar gracias a la energía solar. Una célula solar es un dispositivo semiconductor capaz de convertir los fotones procedentes del Sol (luz solar) en electricidad de una forma directa e inmediata. Esta conversión se conoce con el nombre de efecto fotovoltaico. Básicamente consiste en: 1) Los fotones de la luz solar chocan contra la célula solar y son absorbidos por un material semiconductor, por ejemplo, el silicio. 2) Los electrones (carga negativa) salen despedidos de sus átomos respectivos, recorriendo el semiconductor y produciendo electricidad. Simultáneamente se crean (como burbujas) los huecos (carga positiva), que fluyen en direcc…
Nanotechnology to clean up oceans. An Educational Innovation Project for the inclusion of Sustainable Development Goal SDG 14 in Secondary and Higher Education
Los vertidos de petróleo en el mar suponen un problema ambiental muy importante. La enorme tarea de la limpieza de éstos en mares y océanos ha pesado sobre la industria, las instituciones gubernamentales y los ecologistas desde hace décadas. El proceso de limpieza siempre ha sido dificultoso e implica grandes cantidades económicas, de recursos y de tiempo. Retirar el petróleo del agua es una tarea ardua y, a menudo, la limpieza solo se consigue de manera parcial. Sin embargo, hoy en día, los científicos han desarrollado una técnica que combina nanotecnología y magnetismo que puede ayudar a la solución de este problema. En particular, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de …
Campanas de Franklin. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es simular el sonido de unas campanas conectando dos latas de aluminio, a través de un hilo que contiene la anilla de una de las latas, al campo electroestático de un televisor. El fundamento físico en el que se basa es el principio de conservación de la electricidad, por el que las cargas eléctricas del mismo signo se repelen y las de signo opuesto se atraen. En el interior del televisor se encuentra un generador de alto voltaje que se utiliza para enviar electrones a la pantalla produciendo las imágenes. Al colocar un conductor de gran tamaño en la pantalla construimos un condensador que se carga de forma parecida a las baterías de los automóviles y que permite…
Colector de agua solar. Impulsando un nuevo modelo de consumo para un presente y un futuro sostenible
La producción de energía mediante el uso indiscriminado de los recursos naturales no renovables como el carbón, el petróleo y el gas natural provoca una situación de agotamiento de dichos recursos con inevitables consecuencias para el medio ambiente. Son numerosas las formas de contaminación y los problemas ambientales que los seres humanos estamos provocando desde los inicios de la revolución industrial y, muy en particular, desde la segunda mitad del siglo pasado. Una contaminación sin fronteras asociada a todas las actividades humanas y que, junto a otros graves problemas, está degradando todos los ecosistemas y contribuyendo a un cambio climático cuyas consecuencias estamos viviendo ya.…
Generador de Disco. Proyectos de Aplicaciones Tecnológicas
El objetivo del generador de disco es conseguir, mediante energía cinètica, encender un LED o una bombilla. Para construir el generador se necesitan los siguientes materiales: 2CDs, una polea grande, una polea pequeña, una banda de goma, un mango de tubo de bolígrafo, dos maderas: una base y un soporte, volandas, LED o bombilla, cable normal, 2 imanes, eje de alambre grueso, alambre de cobre esmaltado No25-400 vueltas, tornillos y arandelas. El procedimiento consiste en hacer girar los CDs, esto creará energía mecánica que los imanes transformarán en energia eléctrica logrando encender un LED.
Oleadas de energía. Una iniciativa sostenible para aprovechar la energía de mares y océanos.
El objetivo de este trabajo es mostrar diferentes aplicaciones de la energía undimotriz como energía limpia y alternativa y construir un generador undimotriz piezoeléctrico capaz de aprovechar la energía de las olas para producir electricidad. Hoy en día existen multitud de prototipos que aprovechan el movimiento de las olas para producir energía eléctrica. Como es una tecnología relativamente joven los sistemas undimotrices tienen un margen de evolución muy grande. Algunos países ya tienen sistemas funcionando y conectados a la red eléctrica, como Portugal que ha apostado claramente por esta nueva energía renovable. Noruega y Escocia son países pioneros en la tecnología undimotriz. En Espa…
Ludión o Diablillo de Descartes. Demostraciones y Experimentos de Física
El ludión o diablillo de Descartes es un montaje físico, que muestra la fuerte compresibilidad del aire. Un objeto lleno de aire se sumerge dentro de un recipiente lleno de agua cerrado con una membrana. El aire que contiene dentro lo hará flotar, pero la aparición de una presión sobre la membrana hará descender el objeto. Al detenerse esta presión el objeto vuelve a ascendir. Esto es consecuencia del Principio de Pascal, un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo. Y, a su vez es consecuencia del Principio de Arquímedes, ya que todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente …
Columna de densidades. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es comprobar que los líquidos de distintas densidades flotan uno encima de otro, formando diferentes capas, y observar cómo al añadir diferentes objetos éstos se distribuyen, según su densidad, entre las capas de los líquidos. Se comienza por el líquido más denso, la miel, vertiéndola en el fondo del vaso; posteriormente se añade la glicerina, dejándola caer poco a poco dentro del vaso para que no se alteren las capas. Cuando esta capa se ha aposentado, se añade con cuidado el agua (coloreada de azul) y después el aceite. Finalmente dejar caer el líquido más ligero, el alcohol de 90º (coloreado de rojo). Debe tenerse cuidado al añadir los distintos líquidos para …
Pila de combustible de hidrógeno. La apuesta por una energía sostenible
El objetivo de este trabajo es mostrar diferentes aplicaciones de una pila de combustible de hidrógeno como acumulador de energía. Para fabricar la pila de hidrógeno en primer lugar se cortan los tubos de metacrilato y se reparten en la posición que tendrían en la pila, y con esas medidas se marcan y se cortan las dos placas de metacrilato. Posteriormente se pegan los tubos anchos en su lugar mediante pegamento termofusible y se comprueba su estanqueidad. Tras reparar las fugas, se señala sobre la otra placa de metacrilato la posición de los tubos finos, y se pegan en su lugar correspondiente, probando a cada tubo pegado si las dos partes de la pila encajan correctamente. Las celdas de comb…
Prototipo de vivienda con dispositivos de seguridad. Proyectos de Aplicaciones Tecnológicas
El objetivo de este trabajo es la construcción de un sistema de alarma que advierta cuándo un dispositivo con agua ha alcanzado el nivel deseado y otro que permita detectar la entrada a una vivienda. Para ello se realizarán diferentes montajes electrónicos basados en el uso de transistores. Un transistor es un componente electrónico que se emplea para amplificar señales eléctricas; es decir, se utiliza para obtener corrientes de salida de mayor intensidad que las corrientes de entrada. Un transistor tiene tres electrodos: el emisor, el colector y la base. Cuando está conectado correctamente, el transistor no deja pasar la corriente entre el colector y el emisor, pero permite que pase entre …
¿Por qué el cielo es azul y el atardecer es rojo? Efecto Tyndall. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es explicar mediante varias experiencias por qué el cielo es de color azul y por qué muestra un color rojo al atardecer debido al efecto Tyndall. Cuando la luz del Sol atraviesa la atmósfera de nuestro planeta, parte de ella es dispersada en todas direcciones por las moléculas del aire y por las partículas de polvo, humo, etc. que se encuentran en suspensión. Ahora bien, ese fenómeno de dispersión depende de la longitud de onda de la luz (efecto Tyndall), siendo mayor para la luz de longitud de onda más corta, que está en la zona del azul, y menor para la luz de longitud de onda más larga, que es la luz roja. De este modo, la luz azul, dispersada en mayor proporc…
Evidencias de la presión atmosférica. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es mostrar una de las consecuencias de la presión atmosférica. Para ello se llena un plato con agua (unos 2 cm de profundidad), se añade al agua un colorante y se coloca un caramelo dentro de la misma en un extremo del plato. A continuación, se enciende la vela y se coloca dentro del plato, de manera que el agua no toque la llama. Posteriormente se coloca un vaso encima de la vela, y tras esperar unos segundos se observa que la llama se apaga y el agua entra en el interior del vaso. En ese momento se puede coger el caramelo sin mojarse. La vela se apaga porque mientras está encendida se está produciendo una reacción de combustión que necesita oxigeno, cuando éste…
Levita-clips: Consecuencias del magnetismo. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es conseguir que un clip permanezca en un equilibrio «cuasiestático», dando la sensación de que levita, gracias a la acción de la fuerza gravitatoria y la creada por el campo magnético de un pequeño imán. Un cuerpo está en equilibrio cuando la suma de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula. En este caso la fuerza de atracción gravitatoria sobre el clip es compensada por la fuerza que ejerce el imán sobre él.
Estudio de los efectos nocivos del tabaco sobre la salud. Demostraciones y Experimentos de Física
El tabaco contiene diversas sustancias que al quemarse generan un gas formado por más de 4.000 sustancias como, por ejemplo, monóxido de carbono, gas tóxico que sale por el tubo de escape de los coches, y nicotina, sustancia que provoca una fuerte adicción y es por tanto responsable de que el tabaco sea una droga. Además, entre estas 4.000 sustancias, más de 69 son causantes de cáncer, entre ellas alquitranes (utilizados para asfaltar carreteras y calles), arsénico (veneno mortal muy potente), cadmio y níquel (utilizados para elaborar baterías), cloruro de vinilo (se utiliza para fabricar discos de vinilo), creosota (utilizada para tratar las traviesas de madera de los antiguos ferrocarrile…
Cocina solar. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este proyecto es obtener mediante la radiación solar un alimento cocinado sin necesidad de utilizar fuego, gas, etc. Mediante superficies parabólicas cubiertas con espejos, es posible concentrar la luz solar en un solo punto, sobre el que se ubica un recipiente para cocinar. Los rayos de luz se reflejan en los espejos (en esta experiencia, sustituidos por papel de aluminio) y son redirigidos a un punto, la concentración de calor es tal, que permite hervir agua y cocer alimentos sin necesidad de otra fuente de energía.
Cómo hervir agua con energía solar. Demostraciones y Experimentos de Física
El objetivo de este trabajo es conseguir alcanzar el punto de ebullición del agua mediante la utilización de un horno solar. La dirección de propagación de una onda se representa mediante líneas que se denominan rayos y depende de la forma de la superficie en la que inciden. Cuando la forma de dicha superficie es parabólica todos los rayos que llegan paralelos al eje de la parábola se reflejan pasando por un mismo punto que se denomina foco. Esta es la propiedad fundamental en la que se basan todos los ingenios parabólicos. Un concentrador solar es un instrumento que permite la concentración en un solo foco de los rayos incidentes en una superficie, consiguiendo de esta manera alcanzar alta…
Nanotecnología para limpiar océanos. La importancia de conservar y utilizar sosteniblemente los océanos, los mares y los recursos marinos (ODS 14)
Los vertidos de petróleo en el mar suponen un problema ambiental muy importante. La enorme tarea de la limpieza de éstos en mares y océanos ha pesado sobre la industria, las instituciones gubernamentales y los ecologistas desde hace décadas. El proceso de limpieza siempre ha sido dificultoso e implica grandes cantidades económicas, de recursos y de tiempo. Retirar el petróleo del agua es una tarea ardua y, a menudo, la limpieza solo se consigue de manera parcial. Sin embargo, hoy en día, los científicos han desarrollado una técnica que combina nanotecnología y magnetismo que puede ayudar a la solución de este problema. En particular, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de …
Generador de Disco. Proyectos de Aplicaciones Tecnológicas
El objetivo del generador de disco es conseguir, mediante energía cinètica, encender un LED o una bombilla. Para construir el generador se necesitan los siguientes materiales: 2CDs, una polea grande, una polea pequeña, una banda de goma, un mango de tubo de bolígrafo, dos maderas: una base y un soporte, volandas, LED o bombilla, cable normal, 2 imanes, eje de alambre grueso, alambre de cobre esmaltado No25-400 vueltas, tornillos y arandelas. El procedimiento consiste en hacer girar los CDs, esto creará energía mecánica que los imanes transformarán en energia eléctrica logrando encender un LED.