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Interpretación de experimentos
de ciencias naturales

Inspección de Enseñanza Secundaria de Almirante Brown.
Equipo para el mejoramiento de las Prácticas en el Nivel Secundario

Cuartas Jornadas
Regionales
de Enseñanza
en el Nivel Secundario

Leonardo DiCaprio y Kate Winslet en Titanic (James Cameron, 1997)

Flujo laminar en un vaso de
vodka
водка
agüitа

Sir George
Gabriel Stokes
(1819–1903)
RvF πη6=
Seis pájaros no
remontan vuelo

George Gamow
(1904–1968)
Uno, dos tres...
infinito (1948)

10 MM = 500: DIM A(MM)
20 SCREEN 9: CLS : KEY OFF: WINDOW (0, -1)-(1, 1):
RANDOMIZE TIMER: NN = 10000
30 FOR X = 0 TO 1 STEP .0001: PSET (X, SQR(X)), 10: PSET
(X, -SQR(X)), 10: NEXT X
40 LINE (0, 0)-(1, 0), 10: LINE (0, -1)-(1, 1), 10, B
42 LOCATE 4, 3: PRINT "Nuevo: n"
43 LOCATE 5, 3: PRINT "Salir: s"
50 FOR X = 0 TO 1 STEP 1 / NN: FOR J = 1 TO MM: CO = 1 +
J * 14 / MM
60 A(J) = A(J) + (RND - .5) / SQR(NN)
62 IF INKEY$ = "N" OR INKEY$ = "n" THEN RUN
64 IF INKEY$ = "S" OR INKEY$ = "s" THEN SYSTEM
70 PSET (X, A(J)), CO: NEXT J
100 NEXT X: REM AMR 2004.SEP.27, FIVE HUNDRED
DRUNKARDS.

Difusión de la luz en partículas

Una suspensión de partículas en un
líquido puede presentar diferentes
colores según los diferentes ángulos de
iluminación y de observación.

Luz blanca
incidente
Luz
anaranjada
transmitida
Luz verde
difundida

Si se mantiene una gota de agua en el ojo
de una aguja grande, se obtiene una lupa
tan potente que permite ver algunos
microbios. Hay que acercar mucho el ojo y
el objeto, y usar una luz muy intensa, como
la del Sol.

Interferencia de sonido
boca a boca

El gran trompetista Louis Armstrong (1901–1971),
apodado Satchmo y Pops.

Los megáfonos adaptan la
impedancia del órgano
vocal a la del espacio
abierto, y mejoran, con
eso, la transferencia de
energía.
El antiguo teatro griego y
romano, anterior a los
micrófonos, usaba
megáfonos, disimulados
en las máscaras de los
actores que interpretaban
los personajes.
Persona, en latín, significa
sonar mucho, es decir,
megáfono.

Ming el Despiadado, de la serie Flash Gordon.

?
Medición de la presión
arterial como el
cociente entre el peso
de los libros y el área
de contacto de los
dedos. Los latidos se
comienzan a sentir con
la presión baja, a la
que la circulación se
obstruye parcialmente
en el lugar que se
aprieta, y se dejan de
percibir con la presión
alta, cuando cesapor
completo.

Circulación
atmosférica
por
convección
natural. (El
espesor de
la capa de
aire está
muy
exagerado
en el dibujo.)

Convección natural
Molinillo de papel que gira impulsado por
las corrientes de convección que genera la
mano más caliente que el aire que la
rodea.

Lámpara de filamento de carbón
inventada por Edison. El zócalo de
bayoneta resiste sin aflojarse las
vibraciones en los vagones de tren.

Walt Disney (1901–1966) quizá se inspiró en Edison
para crear sus personajes Giro Sin Tornillo (Gyro
Gearloose), el inventor, y su lamparita ayudante.

El intento de capturar las partículas de carbón
condujo a la invención del primer diodo rectificador.

Convección en el gas inerte (nitrógeno, argón) que
se puso después en las lámparas incandescentes.
Hacen que el filamento dure más, sin evaporarse
como cuando está al vacío.)

Analogía mecánica de la polarización de la luz

Placas de vidrio
Filtro vertical
Molécula cristalina
Filtro horizontal
Filtro de color

oxígeno
carbono
hidrógeno
glucosa fructosa
SACAROSA

Medición casera de la presión
atmosférica, con un tubo de plástico
transparente y una bolita de tapón.

10,5 metros,
ó 18 codos,
al nivel del mar
Barómetro de agua

Porotos que revientan una lata

Presión parcial del
soluto
agua interior
soluto
agua exterior
Membrana celular
semipermeable
Lado interior de la
semilla
Lado exterior de la
semilla

Agua
Solución de
azúcar
Cuero

Modelo de ósmosis
(O la murga de invierno)

Germinación Ingrávida
ingravidez real, ingravidez aparente, microgravedad

Germinación en microgravedad simulada

http://ciencia.astroseti.org/nasa/articulo.php?num=719
Llama de una vela
con gravedad
terrestre normal, y
a bordo
de una nave
espacial
(fotos de la Nasa)

El encendido de un diodo emisor de rayos
infrarrojos de un control remoto no se ve
directamente, pero sí en el visor de una
cámara fotográfica digital.

La venas traslucen mejor con rayos infrarrojos
cercanos, que con luz visible ordinaria.
Foto: Dean W. Armstrong

Arnold Schwarzenegger en Predator, John McTiernan, 1987.

Jules Célestin Jamin (1818–1886)

El calor de vaporización de un
líquido es igual al trabajo
necesario para dividir el líquido
en gotas del tamaño de una de
sus moléculas.

NA = (ρ LV /6 σ)3
V
(Personaje que huye despavorido al ver una fórmula.)
NA: Constante de Avogadro (partículas/mol).
ρ: Densidad (kg/m3
).
LV: Calor de vaporización (J/kg).
σ: Tensión superficial (N/m).
V: Volumen molar del líquido (m3
/mol).
1 mol: Cantidad de átomos que hay en 12 gramos
de carbono (6,02 × 1023
partículas).

Una aplicación de la tensión
superficial: Lentes de aceite
flotante

Jugo de repollo colorado como
indicador de pH

Absorción de agua por parte de
algunos plásticos

Enlace amida,
también
designado con la
secuencia de
letras CONH.
N
O
C
H
Podemos imaginar una cadena de amidas y radicales algo plegada como un
acordeón. Las moléculas de agua, atraídas por fuerzas eléctricas, se
intercalan entre los pliegues y aumentan la longitud de la cadena.

Plegamientos y fallas
geológicos

Simulación de efectos geológicos. Se forman
sedimentos con barros de colores, y se los pliega o
fractura.

“Experimentación” numérica

20 K
250 MPa
Temperatura (K)
Curva de fusión
Líquido
Sólido

Conclusiones sobre la fusión del hielo
La escasa resistencia al deslizamiento no
se explicaría solamente por la
sobrefusión, o disminución de la
temperatura de fusión con el aumento de
la presión.
Sin embargo, ese efecto contribuye al
buen deslizamiento.
En el experimento interviene la
conducción del calor por parte del metal.

El vaso y la vela; el
experimento más famoso de
las revistas escolares.

Una de las tantas explicaciones erradas del efecto: Rising of the
water level to mark 1 in the tumbler shows that 1/5th of the air in
the tumbler has been used up for burning. La elevación del nivel
de agua hasta al marca 1 de la escala muestra que en la
combustión se usó la quinta parte del aire.
buddingscientistkit.com/grade5.html
Vaso y vela.El agujero se
mantiene
abierto
mientras se
pone la jarra.
Se tapa el
orificio con
cinta
adhesiva.

Viruta de acero
Con la formación de un óxido sólido sí hay una disminución
importante de volumen de gas, aunque las temperaturas inicial y
final coincidan.

Conclusiones
sobre el ascenso del agua en el vaso
El consumo de oxígeno no explica el
ascenso, más que en una muy pequeña
medida parcial, y según cuál sea el
combustible.
Muchos textos omiten mencionar la
dilatación térmica de los gases, que es en
este caso la causa de mayor influencia.

Lana de acero encendida y revoleada por un
especialista en fuegos artificiales. (¡No lo hagan
ustedes! ¡O, si lo hacen, protéjanse los ojos!)
Foto, Mauro Montenegro.
4 Fe + 3 O2  2 Fe2O3

Percha y
globos.
http://www.cientec.or
.cr/ciencias/
experimentos/
fisica.html

elblogdelcole.wor
dpress.com/.../

http://evidenciascristianas.blogspot.com/
Job 28:25 (1500 a.C.) Al dar peso al viento, y
poner las aguas por medida…
Pr 11:29 El que turba su casa heredará viento.
En ese contexto viento significa aire; y aire, la
nada. (En cambio, según los Libros, los justos
heredan la tierra.)

Se supone que el aire pesa, entonces como el
globo verde tiene más aire que el anaranjado,
desequilibra la balanza.
Pero olvidan el empuje de Arquímedes.

Hay que considerar, también, la variación
de la densidad por la presión de inflado.
Tres litros de aire pesan cuatro gramos a la
presión normal, y un diez por ciento más a
la presión de un globo, de menos de una
décima de atmósfera.
La diferencia es de un tercio de gramo.

Conclusiones sobre la percha y los globos
La presión adicional de la goma comprime el
aire, cuya densidad aumenta, aunque no tanto
como para dar cuenta fácilmente del desbalance.
Éste se debe mayormente a efectos de reacción
de chorro, y hasta a la pérdida de fragmentos de
goma del globo.
Con una varilla recta y de un metro
delicadamente equilibrada, sin embargo, el
efecto se puede notar.
Pero de ninguna manera con una percha.

∆p = ρ ∆h g
∆p = 1,3 kg.m–3
× 60 m × 9,8 m.s–2
∆p = 765 kg.m–1
.s–2
∆p = 765 Pa
∆p = 0,0075 at

Hay menos del uno por ciento de
disminución de volumen, y sólo el dos
por mil en el perímetro.
El perímetro de un
globo de 40 cm de
diámetro disminuye
unos tres milímetros, y
la cinta se aparta un
milímetro del globo.

Conclusiones sobre el globo en
ascensor
Para que el experimento resulte, hace
falta una variación de altura importante.

α
Si m1 = 2 m2, entonces α vale 60 grados.
m1
m2

Huracán Sandy,
Estados Unidos de
América, 2012.
Huracán Catarina,
Estados Unidos del
Brasil, 2004.

Leon Foucault
(1819–1868)
Michel Foucault
(1926–1984)

Valencia,
España.
Buenos Aires,
Argentina.

Pelota que salta más
de lo que uno espera

A
B
A
B
A
2121 pppp ′+′=+

211 ppp ′+′=

2
2
2
1
2
1 ppp ′+′=
CCM
CE
CCM
Choque de
monedas

¡TAP, TAP, TAP!
N
S
N
S
N
S
N
COMA EN LO DE PEPE
5555-5555
Empanadas, tartas, pizzas.
Anuncios para poner en muebles de hierro, con muchos polos sur y norte
alternados. Los polos se pueden revelar con polvo de hierro. Si se desliza un
anuncio sobre otro, se atraen y se rechazan, y tabletean.

Acción y reacción en
destrezas de
equilibrio

Destreza de equilibrio y coordinación de movimientos que pone de
manifiesto el principio de acción y reacción. Es difícil girar sin una
buena base de apoyo.De La science amusante, de Tom Tit, seudónimo de Arthur Good.

Jöns Jacob Berzelius
(1779-1848)
Carbones de Berzelius
Negro de humo, 180 gramos
Goma arábiga, 56 gramos
Goma tragacanto, 23 gramos
Benjuí, 23 gramos
Agua, cantidad necesaria

Jhosep Estalella Graels
(1879-1938)

Fibra óptica y fibra
acústica

Refracción de la luz en un prisma. El rayo entrante se
acerca a la perpendicular; el saliente se aleja. (El conjunto
musical Pink Floyd usa ese diagrama como emblema.)

Velocidad
de la luz
Velocidad
de la luz

Fin
Versión del 7.Oct.2013 22:30H

delicious.com/agusrela
agusrela@yahoo.com

Charla
(exposición informal con participación del público)
Título:
Interpretación de experimentos de ciencias naturales
Resumen:
Cuando las observaciones contradicen la teoría que tenemos
por válida ¿abandonamos acaso nuestras ideas, o repetimos el
trabajo con empecinamiento hasta que la acumulación de
errores parezca corroborar nuestras creencias? Ambos
comportamientos fueron útiles en la historia de la ciencia. Se
expondrán algunas decenas de experimentos de ciencias
naturales (todos de realización sencilla en el aula) y sus
interpretaciones, algunas de ellas quizás erradas.

Detalles:
Vaso y vela, murga de invierno (modelo mecánico de la ósmosis),
globos en percha, hongos en patas de hormigas, absorción de
agua en plásticos, figuras de Chladni, ósmosis en cuero de
panceta, papas o zanahorias, sobrefusión, polos magnéticos en
avisos adhesivos, péndulo de Foucault, campo magnético
terrestre, indicadores de acidez y basicidad, flujo laminar y
turbulento en un vaso de vodka, fuegos de artificio con viruta de
acero, osciloscopio gratuito de computadora aplicado al análisis de
la voz humana, porotos y arroz que revientan una lata,
germinación ingrávida, vaivén de cabezas de aves cuando
marchan, espectros de líneas en discos ópticos, interferencia
sonora boca a boca, corte de botella con espiral para mosquitos,
interferómetro de Jamin, tormenta en una botella, destrezas físicas
de equilibrio y coordinación, etcétera.

Duración: Una hora, con preguntas, observaciones o
comentarios del público.
Público: Docentes, estudiantes de todo nivel, personas de
cualquier especialidad, o ninguna, con interés general en las
ciencias.

Expositor: Agustín Rela.
Currículum sintético: Electrotécnico, licenciado en física, autor
de libros de física y su enseñanza, profesor invitado en la
enseñanza primaria, y efectivo en los demás niveles en diversas
escuelas, institutos y universidades. De 1964 a 1966, ayudante
e instructor en la Universidad de Buenos Aires. De 1984 a 2008,
profesor en esa Casa, e investigador en didáctica de la física en
un equipo dirigido por Jorge Sztrajman. Actualmente, profesor
en el Instituto Capacyt de Caseros y asesor técnico y comercial
en las industrias eléctricas Epoxiformas y Nöllmann. Sigo
escribiendo libros, y me interesan los lazos entre las artes, la
ciencia y la cultura.

Fondo blanco para experimentar con filtros polaroides

http://www.dav.sceu.frba.utn.edu.ar/homov
idens/cmem_generico/baissetto/proyecto
%20final/polarizaci%F3n%20de%20la
%20luz.html

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