La llave misteriosa Llave de agua común, suspendido por hilos de pescar
Rosca
Tubo de plástico transparente y rígido Franela interna para disminuir el
Vasija de plástico
ruido del motorbomba Caja de madera
La misteriosa llave que da agua
Objetivo:
Presentar una llave o grifo para agua, que funciona aparentemente sin una fuente para la misma. Materiales: 1. Motor de parabrisas de coche (12V)
2. caja de madera 3. Batería de 12 Voltios y cable de electricidad.
4. 4 pies cuadrados de fieltro 5. grifo o llave de agua 6.Tapón para la llave 7. tubo de plástico transparente 8.Agua 9. Hilo de pescar 10. Recipiente plástico o pana para agua. Montaje
El grifo o llave (con el tapón colocado en la extremidad por donde normalmente entra el agua) es suspendido con los hilos de pescar. El tubo de plástico transparente (duro) colocarse holgadamente en la punta-boca de la llave y su extremo inferior se ajusta en la bomba de agua acoplado al motor eléctrico. Este modelo de bomba de agua que se utiliza aquí es el que se utiliza utiliza en el parabrisas de los coches que funcionan con 12 Voltios corriente directa. Para impulsar el motor de la bomba centrífuga se puede utilizar la batería de 12 V típico de UPS o una fuente de alimentación de 12 VDC. Un pequeño tubo de plástico flexible lleva el agua que cae en la cuenca del recipiente de plástico (que tiene un agujero en su parte inferior) a la bomba, manteniendo abastecido el sistema. Al prender el motor, la fuerza de succión obliga a subir el agua por el interior del tubo de plástico, rodear el tubo interior del grifo o llave y caer con la participación del exterior del tubo de plástico. Como el tubito de plástico de agua es transparentes no se ve que el agua va por el interior del tubo ... sólo se ve el agua que brota de la llave. !Evidentemente, para mantener el suspenso, el espectador no debe ver el dispositivo estando apagado!.Tápelo estando apagado.
4. 4 pies cuadrados de fieltro 5. grifo o llave de agua 6.Tapón para la llave 7. tubo de plástico transparente 8.Agua 9. Hilo de pescar 10. Recipiente plástico o pana para agua. Montaje
El grifo o llave (con el tapón colocado en la extremidad por donde normalmente entra el agua) es suspendido con los hilos de pescar. El tubo de plástico transparente (duro) colocarse holgadamente en la punta-boca de la llave y su extremo inferior se ajusta en la bomba de agua acoplado al motor eléctrico. Este modelo de bomba de agua que se utiliza aquí es el que se utiliza utiliza en el parabrisas de los coches que funcionan con 12 Voltios corriente directa. Para impulsar el motor de la bomba centrífuga se puede utilizar la batería de 12 V típico de UPS o una fuente de alimentación de 12 VDC. Un pequeño tubo de plástico flexible lleva el agua que cae en la cuenca del recipiente de plástico (que tiene un agujero en su parte inferior) a la bomba, manteniendo abastecido el sistema. Al prender el motor, la fuerza de succión obliga a subir el agua por el interior del tubo de plástico, rodear el tubo interior del grifo o llave y caer con la participación del exterior del tubo de plástico. Como el tubito de plástico de agua es transparentes no se ve que el agua va por el interior del tubo ... sólo se ve el agua que brota de la llave. !Evidentemente, para mantener el suspenso, el espectador no debe ver el dispositivo estando apagado!.Tápelo estando apagado.
Máquina de Vapor sencilla Objetivo: Construir una máquina de vapor sencilla, utilizando materiales fáciles de conseguir.
Cilindro de lata
Presentación y teoría : Esta es una pequeña caldera ó máquina de vapor hecha partir de una lata de aceite al que se le ha soldado un tubo de cobre estrecho que actúa como escape del vapor de agua al calentarse. Con un poco de cuidado se puede utilizar para sustituir el tubo, una aguja de inyección para uso veterinario. En el mismo lado de la lata en el que va la soldadura del tubo se coloca una tuerca de latón. A través de este agujero de la tuerca se puede llenar el depósito con agua. Después de poner el agua en la lata, alrededor de 400 ml, el agujero de la tuerca se cierra con una llave inglesa.
Una máquina de vapor es un motor de combustión externa que transforma la energía térmica de una cantidad de vapor de agua en energía mecánica. En esencia, el ciclo de trabajo se realiza en dos etapas:
Se genera vapor de agua en una caldera cerrada por calentamiento, lo cual produce la expansión del volumen de un cilindro empujando un pistón. Mediante un mecanismo de biela - manivela, el movimiento lineal alternativo del pistón del cilindro se
transforma en un movimiento de rotación que acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora o el rotor de un generador eléctrico. Una vez alcanzado el final de carrera el émbolo retorna a su posición inicial y expulsa el vapor de agua utilizando la energía cinética de un volante de inercia.
El vapor a presión se controla mediante una serie de válvulas de entrada y salida que regulan la renovación de la carga; es decir, los flujos del vapor hacia y desde el cilindro.
El motor o máquina de vapor se utilizó extensamente durante la Revolución Industrial, en cuyo desarrollo tuvo un papel relevante para mover máquinas y aparatos tan diversos como bombas, locomotores, motores marinos, etc. Las modernas máquinas de vapor utilizadas en la generación de energía eléctrica no son ya de émbolo o desplazamiento positivo como las descritas, sino que son turbo máquinas; es decir, son atravesadas por un flujo continuo de vapor y reciben la denominación genérica de turbinas de vapor. En la actualidad la máquina de vapor alternativa es un motor muy poco usado salvo para servicios auxiliares, ya que se ha visto desplazado especialmente por el motor eléctrico en la maquinaria industrial y por el motor de combustión interna en el transporte.
Materiales a usar:
1. Una lata de 1 litro de aceite del que se utiliza en los talleres de carros, o puede mandarla a hacer en un taller de soldadura de lata gruesa según el dibujo de arriba. 2. Un tubo fino de cobre de unos 6 cm de largo y unos 2 a 3 mm de ancho. Estos se pueden adquirir donde arreglan refrigeradoras o en un taller, y también en una ferretería. 3. 50 cm de Tubo solido de hierro para las cuatro patas de la lata de aceite. 4. Una lata de sardina plana vacía. 5. Pedazos de mecha de trapeador ó un mechero de laboratorio 6. 500 ml de Alcohol de quemar 7. Latas de coca cola ó refresco para sacar laminas para la turbina según dibujo 8. Un pedazo de tabla de 25 x 20 centímetros y 2 cm de grueso para la base de la turbina 9. 6 tachuelas
10. Alambre delgado solido para la rueda de la turbina 11. Lata para la rueda de la turbina según dibujo
Funcionamiento: La lata debe llenarse con 400 ml de agua, se coloca horizontalmente en una cama de fuego pequeña '(hecha de latas planas abiertas de sardina, al que se le pone dentro unos pedazos ó trozos de cuerda y alcohol). También se puede colocar varias velas ó candelas ó un mechero de laboratorio. En la parte delantera del tubo donde sale el vapor se coloca la turbina, similar a una rueda hidráulica y que tu veras en el dibujo que se te presenta anteriormente. Cuando el agua hierve el vapor es expulsado a través del tubito fino de cobre que se le ha colocado a la lata que sirve de depósito para calentar. Este vapor es el que mueve la turbina ó motorcito que se ha colocado enfrente.
Existen algunas precauciones que deben tomarse: a. Ten cuidado al cortar la lata de sardinas ó compra una que se abra halando del llamador para abrirla. b) no alimentar la llama en exceso a fin de no aumentar excesivamente la presión dentro de la lata de aceite; c) pedir ayuda a un adulto para los trabajos de soldadura y montaje, etc. Nota: La potencia mecánica desarrollada por la turbina puede ser suficiente para desencadenar un pequeño generador "eléctrico" y con ella una pequeña bombilla. Como generador se puede utilizar un pequeño motor eléctrico tomadas de un juguete propulsado por dos baterías de 1,5 voltios cuyo eje común, con una polea, se establece para hacer girar la turbina.
Marimba de cristal Prof.: Omar Valdiviezo .ITDES. Trujillo, Colon
Objetivo: Construir una marimba o xilófono de laminas de vidrio que funcione como una de uso normal.
Marimba tradicional Introducción La marimba propuesta o xilófono, con laminas de vidrio, produce los sonidos de una gama natural (do, re, mi, fa, sol, la, si, do ) en la escala de Zarlino. Es un proyecto interesante, que le permitirá exponer sus colegas / estudiantes / visitantes los sonidos de la gama musical, su frecuencia relativa, la teoría de láminas vibrantes, las dependencias entre las frecuencias y los tamaños de las laminas, etc. Notas teóricas
La marimba es un instrumento de percusión, un idiófono, de forma parecida al xilófono. Consiste en un paralelepípedo de madera con una boca superior cuadrangular recogida por los bordes y que ensancha en la parte superior y se estrecha en la parte inferior hasta cerrarse en forma piramidal. Posee una serie de tablas delgadas (lengüetas sonoras) de distintos tamaños, dispuestas de mayor a menor, excavadas por la parte inferior. Estas lengüetas tienen perforaciones en sus extremos, y por esos orificios se atan con cordones que las sostienen suspendidas de clavijas verticales, fijas en un armazón trapezoidal. Cada tecla tiene su propia caja de resonancia. Origen
El origen de la marimba de Una fila de teclas es De México La de Dos Es De Guatemala. Algunos lo atribuyen al continente africano, otros lo suponen de Indonesia y hasta hay quienes la creen originaria del Amazonas. Quienes atribuyen su origen al África, creen que los africanos construyeron en América algunas marimbas como las que usaban en sus países de origen. Los indígenas habrían copiado el modelo y lo habrían reformado a su modo, poniéndole cajas de resonancia hechas de tubos de bambú o de calabazas. De las primeras marimbas que se tiene conocimiento es de las marimbas de aro o arco, consistentes en un teclado de madera de hormigo, colocado sobre un marco de otra madera (pino o cedro) con un cincho de tela que le servía al ejecutante para «colgársela» y poderla así tocar en forma portátil; tenía calabazas o tecomates que le servían de cajas de resonancia. Posteriormente apareció la marimba «sencilla» que produce escalas diatónicas únicamente, con cajas de resonancia y con un teclado en donde ejecutan tres o cuatro personas (según su tamaño); este conjunto lo agrandaron agregándole una marimba pequeña que recibió el nombre de tenor, en la cual ejecutan dos o tres personas; fue así como se conoció el instrumento hasta inicios del siglo XX, en que aparecieron las primeras marimbas de doble teclado. Al par de marimbas sencillas (una grande y una pequeña) se les dio el nombre de «marimba cuache». Los «puestos» de la marimba se llaman pícolo, tiple, centro armónico y bajo, comenzando por la parte más aguda y el tenor: pícolo, tiple y bajo de tenor. En la marimba grande se ha acostumbrado a tocar la primera voz de la melodía en el pícolo y el tiple, el acorde en el centro, y en el bajo la nota más grave del acorde con su respectivo cambio para evitar la monotonía. En el tenor se toca: en el
pícolo y tiple, segunda voz y a veces segunda y tercera, a lo que los marimbistas llaman «llenos» y el bajo de tenor refuerza la primera, haciendo algunas veces contra melodía. En la actualidad algunos marimbistas profesionales que ejecutan el instrumento a base del solfeo, hacen arreglos en los cuales cada ejecutante toca un papel distinto; esto ha venido a complicar la ejecución del instrumento, pero le da más encanto y lucidez. Una hoja de metal o de vidrio, lo que hace de ancho reducido en comparación con su longitud, fijado por un extremo y con el apoyo de dos líneas horizontales y tensa, vibra, debido a su elasticidad, cuando se golpea con un mazo de madera o de goma. Si son varias hojas del mismo material (vidrio, por ejemplo), el mismo espesor y la misma anchura, la altura (frecuencia) de los sonidos que producen, cuando son alimentados de nuevo a ser inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su longitud. Longitud de las laminas de vidrio La primera lamina de cristal de nuestra marimba tendrá una longitud de 15 cm, en tanto las demás laminas deben tener: 14,10 cm, 13,50 cm , 13,05 cm, 12,15 cm , 11,70 cm , 10,95 cm, y 10,65 cm Después de esta introducción teórica y su resumen, véase el material necesario para realizar esta hermoso trabajo: Materiales 1 caja de madera (40 x 20 x 10 cm); 2 prismas de madera de base 1 cm, longitud 10 cm y 1 cm de altura; 2 hilos (cordón) de 50cm de longitud; 8 hojas de vidrio plano común de 2 a 3 mm de grosor, 3cm de ancho y longitud de 15,00 cm, 14.10 cm, 13.50 cm, 13.05 cm, 12.15 cm, 11.70 cm, 10.95 cm y 10, 65cm; 1 martillo con punta de hule 4 clavos pequeños. Montaje Un vidriero bueno puede proporcionar estas hojas, con una buena precisión en la
longitud. Si le dices que es para un trabajo científico, sin duda tendrá más cuidado, en el pulido de los lados de las hojas mediante el ajuste de las mediciones realizadas con un calibrador y eliminación de los bordes "en vivo". Cuidado con los bordes "en vivo en 'el vidrio, que pueden producir cortes profundos en la piel. Este es el aspecto final del montaje:
Procedimiento 1. Las dos pequeñas cuñas o prismas de madera que elevan las cuerdas por encima de la caja, estirándolo, son pegados en la parte superior de la caja a 35 cm de separación.
2. Los dos cordeles son amarrados y estirados a los clavos pequeños en la parte delantera y trasera de la caja. Los clavos en la cara donde estará la lámina de vidrio más grande de la marimba estarán a 9cm y y la cara donde está la lamina de vidrio menor tendrá una separación de 6cm. 3. Colocar las láminas sobre los cordeles lado a lado a una distancia de 1 cm entre sí. Obtenidas correctamente las mediciones de colocación de las láminas de vidrio usar superglue para fijarlos en estas cuerdas. 4. Ahora, prepara su 'Stand' con los carteles debidos, en las posiciones debidas y realizar bellas melodías con su instrumento musical científica.
Martillo Electromagnético
Orificio a ustado
Clavo # 60 Tubo de vidrio Tachuela
Carrete Bobina
Bloque de madera Clavo
Interruptor de campana
Cabeza del clavo
Objetivo:
Construir un martillo electromagnético, convirtiendo la energía eléctrica en trabajo metálico. Presentación y teoría : Este modelo de martillo electromagnético pone claramente de manifiesto que de la electricidad puede realizar un trabajo mecánico. Después del montaje, se podrá demostrar esta conversión de la energía eléctrica en energía mecánica, simplemente conectando y desconectando el circuito (a través de un tipo de interruptor de campana) y con eso mover el clavo que servirá como barrena.
El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron
sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (eléctrica, polarización y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la Mecánica Cuántica. El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.
Materiales:
1. Tubo de cobre, aluminio o vidrio, diámetro interior de 6 mm y longitud de 12 cm (el tubo debe ser de material no magnético y formara el núcleo de nuestro electroimán); 2. 3,5 m de cable de cobre esmaltado 22 o 20 3. Tablitas de madera (9 x 5 x 2) cm 4. Tablitas de madera (12 x 5 x 2) cm 5. Base de madera (15 x 15 x 1,5) cm. 6. Bloque de madera muy blanda (o corcho) de (5 x 5 cm x 5) 7. una barra de hierro de 5 mm de diámetro exterior y longitud de unos 12 cm (también sirve un clavo numero 60, obtenidos en las ferreterías) 8. Tachuelas 9. Fuente de alimentación ajustable (0 -12 V DC, 2 A). Montaje
1. Al pulsar el botón tipo campana, se establece el circuito eléctrico y el campo magnético, producido por la bobina de 120 vueltas (en 2 capas en el tubo), atraerá el clavo- martillo (o barra de hierro) hacia arriba. 2. Al soltar el botón, interrumpe interrumpe el circuito y el clavo- martillo de (por gravedad) golpeando la chincheta colocada en el bloque pequeño. 3. Ajustar el tamaño del bloquecito para obtener el mejor efecto del martillo para arriba, halle el valor óptimo de la varilla varilla o clavo clavo que está dentro de la bobina. 4. Asegúrese de que el clavo o varilla queden bien holgados dentro del núcleo de de la bobina.
Motor eléctrico .Imán móvil Objetivo: Construir un motor eléctrico sencillo que funciona con baterías comunes.
Un motor eléctrico clásico Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos. Principio de funcionamiento
Los motores de corriente alterna y los motores de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha. Presentación En este modelo de motor, el rotor (parte móvil) se compone de los imanes y el estator (parte fija) fija) y una bobina. El voltaje de funcionamiento proviene de 2 a 3 baterías (conectadas en serie).
Materiales 1. Base de Madera (10x15x1 cm) - lijada y barnizada; barnizada; 2.Una tira de estaño (hojalata (hojalata o de aluminio) de 1,5 cm de ancho; 3. Dos imanes de forma cuadrada o rectangular; 4. Trozo de tubería de PVC de 2 cm y 4 cm de diámetro; diámetro; 5. 20 m de alambre de cobre esmaltado # 26; 6. Clip cubierto, cubierto, arandelas, pegamento fuerte, fuerte, tijeras, porta pilas, etc.
Montajes 1.Para construcción del estator
Enrollamiento de Tubo de PVC blanco o
alambre esmaltado 26
Estator montado con 100 vueltas
marrón
2. Para construcción del rotor Eje. De clip cubierto de
Eje
lástico
Sur norte
Imán de polaridad frontal.2 piezas
Arandela Capa parcialmente retirada
Arandela
Rotor montado
3.Preparación del rotor y los cojinetes
Rotor montado
Rodamientos de aluminio
El motor listo
Capa del clip totalmente
Rotor
retirada
Capa del clip totalmente retirada
Pilas
Haciéndolo funcionar
1. La secuencia de las ilustraciones que se presentan facilita el montaje de este tipo de motor eléctrico. 2. La parte eléctrica se realiza así: conecte un cable en el rodamiento del estator (teniendo en frente a la imagen de arriba), el otro alambre del estator se dirige al porta pilas y del otro rodamiento (teniendo de nuevo la figura de arriba) sale un cable hasta el soporte de la batería. 3. Aproveche los tornillos que fijan los rodamientos a la base para colocar estos cables. 4. Coloque el rotor en los rodamientos... ¡y de un poco de impulso! El motor debe entrar en funcionamiento continuo. 5. Si no sucede esto (o el rotor da unas cuantas vueltas, saltos, y luego se detiene), basta ajustar el clip y su parte descubierta de plástico. Por lo tanto, si es necesario, corte con un cuchillo afilado, el plástico que cubre el clip, muy cerca del imán, pero esa capa plástica no debe ser removida, ya que el corte es sólo para facilitar el giro de la plástica en el clip.
Cilindrodemotoreléctrico Prof.LuizFerrazNetto
[email protected] -Presentación -Materialnecesario -Lasenergíasrenovables -Instalacióndelrotor -Asambleadelestator -Asambleadelosconsejosde -Hacerquefuncione -Elmisteriodelaexperiencia -Variacionesdelaexperiencia -Nofuncionó?
Presentación
Estemotoreléctricosimpleseconstruyócontresbotellasdeplástico(PET)de2-soda litrosypapeldealuminio-estematerialtotalmenteartesanal.Funcionaconfracciónde intensidaddecorrienteeléctricadeunMICROAMP,peropuedegiraraunavelocidad suficientementealta,porencimade1.000rpm! VOLVER
Materialesnecesarios .Materialdebase(plástico,vidrioomaderasecaybarnizada). .Tresbotellasdesodade2litros,almenosunodeelloscontapa.
.Papeldealuminio(papeldealuminiosimplealadoengomado). .Agujadetejerrígido(tapadeplásticoconalmadeacero),elpárrafo3oenelapartado 3.5. .Ojales(masculino). .Dospiezasdelaunidaddealambredecobre(1,5mm2cabledesnudo),de20cmde longitudcadauno. .Pegamento. VOLVER
Fuentesdeenergíaelectrostática Paraunóptimorendimiento,estemotorrequieredevoltajemínimode5000voltiosdeCC (corrienteInglés,oDC-corrientedirecta).Estatensiónsepuedeobtenerdediferentes fuentesdeenergíaelectrostática(pregunteasuprofesorsobrecuálesdeestasfuentes puedenestardisponiblesparaesteexperimento):ionesgeneradorelectrostáticodeVan derGraaffoVDG(mejorrendimiento),lamáquinaelectrostáticadeWimshurst,generando negativosgloboaéreasostenida(globodehidrógenoapoyoagujametálicaenlaparte superior),Electrophorusgrandes(requierehumedadcero),lamáquinaKelvin electrostático(máquinadegotasdeaguaquehacequeelmotoragirarabajavelocidad), aleacionesdetécnica-apagarlaTV(fuenteelectrónicadealtovoltajedeCC)einclusoun globosefrotacontraunpañodetela.Paraferiasdecienciaenlasescuelas,se recomiendaelgeneradorelectrostáticodeVanderGraaff,setocaalamanivelao motorizado.Variasdeestasfuentessepresentanenlasala11. VOLVER
Montajedelrotor 1.Encontrarelcentroexactodelaparteinferiordelabotelladerefrescoqueactuará comounrotor.Hacerestepunto,unagujerodediámetroligeramentemayorqueelgrosor delaagujadetejer.Serecomiendaqueelagujerosehaceconuntaladroeléctricoyde perforaciónenlamedidacorrecta.Eliminartodaslasrebabas. 2.Encontrarelcentroexactodelatapadelabotellayhacerqueunpuntodediámetrodel agujerodelhombreojales.
3.Enter,desdeelinterior,elagujeroenelojaldelaPAC,señalandoqueeraescasoen eseagujero.Siesnecesario,establecerlosojalesenlatapaconpegamento
(cianoacrilatobasadoenSuperbonder,oresinasepoxi,comoAraldite)omasilla(como Durepoxidesecadorápido).Advertencia:Nodejequelacoladentrodelojales!
4.Atornillelatapadelabotellaconfirmeza.Entrad,pues,laagujadetejeratravésdel agujeroenlaparteinferiordelabotellaytomarlapuntaparatocarelfondodelosojales. Serecomiendaqueseretirelapuntadeplásticodelaaguja,dejandofuerasólo1,5cmde núcleodeacerodelaaguja.Elextremolibredepuntadeacerosedebencortarconel archivodemultaparatenerunaformaredondeada. Tomeluegolaprimerapruebadegirarlabotellaalrededordelaagujaapoyadaenlos ojales.Sostengalapartedelaagujahaquedadofueradelabotellayhacerelgirobotella. Elcilindrodebegirarlibremente,concasicerolafricción. Advertencia:Estepasodebesermuybienelaborado,yaqueesteajustedependerácasi cualquieroperacióndelmotor. 5.Ahoradebeestablecerlaagujaenelcentrodelabaseaislante.Primerocortarelborde alpiedelaaguja(dejelabotellaaunladodeestasoperaciones).Hacerqueelcentrode labase,unagujeroconundiámetroligeramentemáspequeñoqueeldiámetrodela aguja.Asegureelpiedelaagujaenesteagujeromuyfirme,formandounejevertical. Colocalabotellaenelejedelrotorypruebadenuevolafacilidadconquegira.Unagota delubricantecolocadoenlosojalespuedeayudar. 6.Paraprepararlastirasdepapeldealuminioparaserpegadaenelrotor,procedacomo seexplicaacontinuación.Cortarunatiradepapeldealuminiode28,5cmdelargopor18 cmdeancho.Divideestafranja,alolargodesulongitud,entresnuevasbandasporigual -tenemostrestirasde9,5cmpor18cm.Coloquelastrestirasdeunosaotrosyconunas tijeras,conlasesquinasredondas.Pegamentoparaasegurarlostrestirasdegoma alrededordelabotelladerotor,dejandounespaciouniformeentreellas(alrededorde 1,25cm).
Consejos a)Conuncuchillo,cortelaetiquetadelabotelladeplásticoysedivideentrespartes, dandoespaciosadecuadosentrelasotras-laspiezasdelaetiquetaseráunabuenaguía paracortartirasdealuminio; b)Esmásprácticocomprarunpedazodepapeldealuminioquehasidopegadasenun lado(dehecho,elpapeldealuminioesmásgruesaquelavendencomúnmenteenlos rollosdepapelparausodoméstico).Existenhojasdecapa,como'Contacto',dealuminio. Estosserecomiendan. Atención1.Siusteddecidepapeldealuminiocolacomúnconpegamentoogoma,las burbujasquequedanfueratraspasadoconalfileresypapelalisadoconunacuchara. ¿Estáslistorotor. Excelentesresultadosdealerta2:Enunadelasasambleasrealizadasporelautordeeste artículo,losojalesderodamientofuesustituidoporelcuellodeunaampolladela inyección(comoelfarmacéuticoconunSerrinhacortaryjugarenlabasura!),Con.La fricciónprovocóentreelaceroyelcristalesmuchomenorquelaquesurgeentreelacero yojetesdemetal. Éstossonimágenesdealgunasdelasasambleasdelaautora:
BotellasPETde2litros Packsdetejidosylabotellade500ml Botesdepelículade35mm VOLVER
Demontajedelestator 1.Peguelastirasdepapeldealuminioalrededordecadabotelladeestator,comosilas etiquetasderefresco.Inclusolasetiquetasdelasbotellasdeservircomoplantillaparael cortedelahoja.Nodejequelasburbujas,paloconalfileresysuaveconunacuchara.El papelengomadosiguesiendolamejoropción.Dejealmenos2cmlibrecercadelaparte traseradelasbotellas.
2.Deasegurarlosfondosdelasbotellasenelestatorbasedeapoyoparaelmotor eléctricousandoelpegamentodesiliconaoepoxi-basadadesecadorápido.Cadaestator debeserde1,25cmdedistanciadelrotor.
VOLVER
Instalacióndepuntosdeventa 1.HacerunaSenunextremodecadadiscodecobre(1,5mm2cable,desnudo).
2.AsegurecadaSenelcentrodecadaestator,utilizandocintaadhesiva(cintaaislanteo embalaje)ydejarelrestodelalambreyhorizontal.Tengacuidadodequelacolano penetreentrelaSyelaluminio,formandounaislanteentreellos.Estospuntosservirán como"cepillos",similaresalosdelasmáquinasWhimshurtelectrostáticas.
3.Losextremosdeloscablesdebenestarcercadeelrotor,perosintocarla!
VOLVER Hacerquefuncione Ustednecesitaporlomenos5.000voltiosDCparaelbuenfuncionamientodelmotor. Tensión,comohemosdicho,es"alto"estádisponibleenvariasmáquinaselectrostáticas. ElgeneradorelectrostáticodeVanderGraaff,yaseaimpulsadaporunmotoromanivela, essindudaelmásrecomendable. Hayfuenteselectrostáticasqueofrecendosterminalesdeacceso(uno+yuno-)yen estoscasos,bastaconconectarestosterminalesparaqueelestatordelmotor electrostático.SiutilizaunequipogeneradordeVandeGraaff,unestatorgirelabolamás altayelotroalabasemetálicadelgenerador.Silafuentetieneunsoloterminal, conécteloaunestator,elestatordeotros,enestecasodebeserfundamentada,locual puedehacersemediantelaconexiónaéloaungrifoounfregaderodemetal,odeuna ventanademetaloinclusoalaterminaldetierradeunatomadecorrientede110voltios decorrientealterna(lacorrientealternaInglés,oAC-corrientealterna).Lámparadeneón utilizarparaidentificarelterminaldetierradelenchufe. Enalgunoscasos,eltoquedeundedoenelestatorlibresebasalosuficienteparaqueel rotorgira.Unaplacademetal(odebarbacoa)colocadosenelsueloyconectadosal estatoresotraopciónlibre.
VOLVER
Elmisteriodelaexperiencia Paralabotelladegirodelrotor? Sielcilindro-rotorgira,yderápidocrecimiento,esporquedebeserfacilitadaporuna fuerzadetorsiónenlaperiferiadelabotella.¿Dóndeestasfuerzasquedanlugaralapar? Aquíesdondelaelectricidad.Elestatorconectadoalpolopositivofuepositivamente electrizante,yelestatorotrasnegativamente.Atravésdelosconsejosde comercialización,lascargasdeestatoresseremitenalasplacasdealuminiodelrotor. Duranteestaetapa,seutilizael"poderdelaspuntas.Laplacadebajodelapuntapositiva seconvierteenpositivoylaplacadebajodelapuntanegativasevuelvenegativo. Esunrepulsionesparresultantedepartangencial():laplacadelestatorpositivorepeleel rotor-estatorrepelepositivosynegativosdelrotorplacanegativa.Conelpasorepetidode cadaplatodelrotorporcercadelassalidas,haychispas(emanaciones)queseencarga delapolaridaddelcomercio,mientrasmantienelaposicióntangencialdecargasdel mismosignoysuconsiguienterepulsiones.Comoelparescontinuo,lavelocidaddelrotor siganaumentandosiempre.Enlapráctica,estonoocurre,porqueungirodeterminado,el rotorseestabilizadebidoalaresistenciaviscosa(arrastre)quelefueimpuestaporelaire, quesevuelveturbulento,conelrotor. Sielmotorenteropodríahacerseparagirarenelvacío,esteincrementodevelocidadque realmenteocurrió,sinofueraporelhechodequeunachispanopuedeexistirenunvacío -quesólopuedeocurrircuandohayaireeinclusomásdelgado,comoeselairese convierteenunplasmaquehacequeelcomportamientodelascargaseléctricas.Sería necesario,enestecaso,proporcionarlosextremosdelospuntosdeventadeuntipode "peine"decablesmuyfinosyflexibles,ysedebentocarlasplacasdelrotor,actuando comounpincelreal.Unnuevotipodefricción,entonces,parecenlimitarenmodoalguno lavelocidadderotación. Nota:Estemotoreléctricocondosestatores(fijo)yelrotorcontresseccionesesuna copiaexactadeunabobinaDCpequeñomotordeimanesdetipo.Siyaabrióunodelos motorespequeños,debehabernotadoqueelrotortienetressecciones(tresdevanados) conectadoatresinterruptores,dosimanesdeladoyunpardecepillos.Lacorriente eléctricapolarizadaseccionesdelrotorconelmismotipodeimanesdepolosfijos,yun pardefuerzasmagnéticastangencialdedeterminarlarotacióndelrotorporlarepulsión. Ennuestromotor,lacorrienteeléctricasesustituyeporlascargaseléctricasfijas,los camposmagnéticosdecamposeléctricos,losimanesporelestatorelectrificadasy cepillosdepuntosdeventa. VOLVER
Lasvariacionesdelexperimento
Comentariossobreelexperimentooriginal Memudédevueltaalaelectrostáticamotordetresbotellasy,comoeljuicioesun procesomaravilloso,aquíestánlasnoticias. 1.Primerexperimento.Preparadounnuevorotorconseistirasdepapeldealuminio(en lugardetres,comoelprototipo),4x18cmyelespaciamientoentreellosde1,3cm.Puse elnuevorotorentrelosestatoreslistoe...rotaciónaumentóun100%.¡Éxito!
2.Segundoexperimento.Preparadounnuevorotorsintiradepapeldealuminio,sólola botelladeplástico.Dejélabotellaentreelrotor-estatorlisto,llaméalaVDG(queesun modelopequeño,conlabolade10cmdediámetro)ysediolavuelta!Estavez,labotella deplásticoensífueelectrificadaporlainfluenciaysaliócorriendo.
3.Tercerexperimento.Ahoraestábastanteclaroparamíquelatiradepapeldealuminio delasbotellasestatortambiénpodríanquedarexentos.Llenédosbotellasdeagualimpia deplástico(3cmpordebajodelcuello)yseclavóunalambredecobredesnudodentrode cadaunoyllamóalospuntosdeventacorrespondientes.LlamadoelVDGe...trompode verdad!Creoquelamismarotaciónalcanzadosenelprimerexperimento.Labotella inclusocantaafrotarsecontraelejedemaderabarnizada(quepusoenmarchalaaguja dehacerpunto)enlaparteinferiordelabotelladerotor.Nohaydudadequeestaesla simpleconducciónelectrostáticacomoseaposible:tresbotellasdesoda,unárbolde maderaconunalfilerenelextremosuperior,unojal,dospedazosdealambredecobre... yagua!
Bueno,esoestodo.Yaheestablecidounaveintenadetiposdemotoreselectrostáticos. Estoyajustandoél. Creoquehastaqueencontré(víaInternet)aunclubquesólosemuevenconaltatensión: VDG,Teslaymotoreselectrostáticos. UtilicémiVDGpequeña,porqueviqueresolverelproblema,perotengootrocúpulade30 cmdediámetro(dostazasdedeportesdecobreincrustadoenelotro).Esunabomba! VOLVER
Nofuncionó? Ysielmotornoseenciende? Laintencióndeesteanexoesparaevitaralgunosfracasosy"gatos"bastantecomúnenel montajedeorigen. Esraroqueunaobradedispositivosdefabricacióncaseradesdelaprimeravez.La ansiedadsueleserunadelasmásfrecuentes,llegandoinclusoaolvidarloqueesmás trivial,como"palo"elenchufe! Enunprimermomentonospreguntamos: ¿Quéfuentedeenergíaqueseutilizaparamoverelmotor? Antesdeaventurarseenlasfuentesmásdébiles,comolosglobos,lafriccióndegomacon franela(véaseelapartado2delexperimentoprincipal,dondesecitalaelectroforesis, Kelvinmáquinaelectrostática,etc),comienceausarlasfuentesmásfuertescomouna máquinadeVanderGraaffo"truco"yfueradelaTV(ounmonitordeordenadorde edad). Siempreesbuenocomenzarconunabuenafuenteydespuésdelosajustesnecesarios, probarconotrosmásdébiles-,peronomenosemocionante.Talesmotoresfuncionancon corrientemuybaja,peroconaltosvoltajes(requierealmenos5000voltiosDC).Esto puedelograrsefácilmenteconpotentesfuenteselectrostáticas.Nota:Lascélulasno puedenhacerestoamenosquetengaporlomenos4.000deellosvinculadosenlaserie
delos5000V! Ademásdelafuente,hayotrosposiblesescollos:"Labotelladerotorgirelibremente? Muy,muylibremente?"Sí,debeserasí,lafriccióndebesermínima.Unabuenapruebaes darunligeroimpulsoalabotellaentreelrotorgiratorio,yunavezabandonada,sedanal menosunascincovueltassobresímismos.Compruebeelpuntodecontactoentrela puntadelaagujayojetesdemetal.Siesnecesario,reemplacelosojalesteniendoun vaso(cuellodelainyeccióndeampolla,comosesugirió).Noutilicelacubiertadeplástico, tratandodehacerunrecesoensucentrodeapoyoalaaguja,latapaesmuyfrágily, finalmente,seperforará.Labotelladerotordebegirarmuylibremente,delocontrariolas fuerzaselectrostáticasqueseránincapacesdemoverla. Hablamosdelospuntosdeventa. Elcobredebeestarencontactodirectoconlastirasdepapeldealuminiodeestatoresde botellas.Puedensersujetadosconcintaadhesiva,cintaaislanteocintaengomada,se debe,sinembargo,tengacuidadodequeesa"goma"o"pegamento"nopenetranentre loscablesylastirasdepapeldealuminio.UnatécnicaesponerenelalambredecobreS (queeselfinqueseadjuntaráalestator)untrozodepapeldealuminio(ounalata delgadadechapoteo)yluegocubrirconcintaadhesiva. Noolvidequelospuntosdeventaformanpartedelasbotellasdelestator,perosus extremoslibresseencuentraaproximadamenteenelplanotransversalquecontieneeleje delcilindro-rotor,cercadelasuperficie,perosintocarlo.Esteajustedeladistanciaesmuy importanteydependeráengranmedidadelatensiónutilizada.Lapresiónarterialalta-el aumentodeladistancia,menortensión-menosdistancia. Sipequeñaschispassaltandoentrelaspuntasdelosinterruptoresdelabotelladerotor, produciendounsilbido,nosesorprenda,todoesnormal.Inclusosiustednovelas chispas,elsilbidodesudenuncia.Sonestos"palos"degasionizado(quepuedeservisto comopequeñaschispas)entrelaspuntasyelrotoractúacomocepillosensumotor.La ausenciadesibilanciasindicaqueelvoltajeesdemasiadobajoosihayproblemasde fugasnodeseadasdelacargaencualquierpartedelaAsamblea.ConunbuenVander Graaff,ladistanciaentrepuntosdeventayelrotorpuedeserde2a5cm. Tengacuidadoconlosobjetosmetálicoscercanos,sufrenelfenómenodelainduccióny reducirelpotencialdelgeneradoryelmotor. Asegúresedequehayunarutacompletaentrelafuentedealimentaciónyelmotor,las fugasatravésdecables(sóloelextremodeloscablesquealimentanelmotordebeser descubiertoyencontactodirectoconelmotordebase). Paraevitarcualquierdudaencuantoalaeliminacióndeloscargosnodeseados,¿porqué noestatoresfijosenplatosdeplásticoodelosplatos?Esunasugerencia. Asegúresedequeningunachispasaltandoentrelasbotellasybotellasestator-rotor.Sila separaciónentreellosdebeseraumentado.Esteespacioesimportanteparaelbuen funcionamientodelmotor,porquelasfuerzaselectrostáticasdisminuirdrásticamentecon ladistancia. Cadatipodeorigenrequiereunajusteenelespacio(yentreelrotoryelestatorytambién
entreelrotoryelflujodelosconsejos).Simplementepeguedefinitivamentebotellas estatoresenlabasedespuésdeasegurarseelbuenfuncionamientodelmotorconsu fuentedealimentación.Engeneral,1a1,5cmeselespacioadecuado. Otroproblema: lahumedadrelativa. Siesalta,alrededordel90%,esposiblequelasfiltracionesseproducendesdelafuente mismadelatierraylastirasdepapeldealuminioatierra(atravésdelasbotellasde plásticoylabase).Estosepuederesolvermedianteelusodeunsecadordepeloenla mezcla.(Atención,notienenelsecadordemasiadotiempoenlasbotellasporquepueden ablandarelplásticoydeformar.) Paracomprobarlobienquelahumedadenelcursodelexperimento,cortóalgunastiras depapeldesedayseguroconpequeñopedazodecintaadhesiva"Scotch"ensu máquinaelectrificar.Enlaoperación,estascintasdeberíaaumentarmuchoacercadela terminaldeenergíaeléctrica. Bueno,amímeparecequeestasrecomendacionessonsuficientesparaqueustedtenga ungranéxitoconsuexperimento,deduda,póngaseencontactoconelautor:
[email protected]. Promoverydifundirferiasdeciencia,queincorporanlasmejorestécnicasymáseficiente delaciencia.Luchaporlaexistenciadelaboratoriosbienentuescuela! FotosdelaFeriadeCienciasdeFrutal-MG
Paraelsuministrodeenergíadealtatensiónutilizados paraimpulsarelmotordebotellaselectrostáticas.
Motor Curie Alambre de hierro
Imán
dulce de 1.5 mm
Madera
Llama
Mechero Bunsen
Objetivo: Construir un estilo de motor didáctico, muy diferente del convencional con un asa o aro de alambre, una base, un imán y un mechero Bunsen. Teoría
Un motor es una parte de máquina capaz de transformar cualquier tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, ...), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. Existen diversos tipos, siendo los más comunes:
Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía térmica.
Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla de un comburente(como el aire) y un combustibles, como los derivados del petróleo, los del gas natural o los biocombustibles.
Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El fluido motor alcanza un estado térmico de mayor energía mediante la transmisión de energía a través de una pared.
Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica.
En los aerogeneradores, las Centrales hidroeléctricas o los reactores nucleares también se transforma algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra motor se reserva para los casos en los cuales el resultado inmediato es energía mecánica.
Materiales:
1. alambre de 2 mm a 2,5 mm de grosor y longitud de medio metro. 2. mechero Bunsen 3. balinera plana de bicicleta 4. 1 metro de alambres de cobre de espesor 14 5. una rueda de madera plana de unos 6 cm de diámetro. 6. Imán de herradura o uno de los largo cilíndricos 7. Base de madera y eje . Montaje
1. Obtenga un pedazo de alambre de 2 mm a 2,5 mm de grosor y longitud de medio metro. 2. Pase el alambre en la llama de un mechero Bunsen, o en la llama de una estufa de gas hasta que se enrojezca. Dejar enfriar lentamente. 3. Caliente de nuevo, y deje enfriar. Ya tiene un alambre de hierro recocido, es más suave que el cable común. 4. Curvee ese alambre en una lata cilíndrica, de manera de tener un anillo (ring) de un radio de 9 cm, o sea un diámetro de 18 centímetros. Se pueden soldar (pero no con
soldadura de estaño común / plomo) o simplemente atarlo con otro pedazo de alambre delgado. 5. Consiga una balinera plana de bicicleta que se encajara en una rueda de madera como la de la ilustración. 6. De la rueda de madera con la balinera encajada saldrán 8 alambres de cobre de espesor 14, que servirán como rayos de bicicleta. Estos rayos sería recomendable encajarlos con un taladro. 7. Los rayos de alambre de cobre se amarraran al ring o aro de hierro cocido. Fíjate en la ilustración (a):
8. Coloque el ring o aro ya terminado en el eje de apoyo de la base de madera. Funcionamiento del motor Curie. 1. Coloque un imán cerca del borde del aro o ring terminado y montado en su base. 2. El marco será atraído porque está hecha de material ferro magnético.
3 El eje de apoyo del disco y el apoyo imán evitar que se pegue. 4. Colocar la llama del mechero Bunsen para que caliente el alambre recocido … y el disco comienza a girar!
Extraño, muy extraño…
pero resulta!
Explicación La explicación más simple es que el hierro se ha alcanzado el “punto de Curie”, temperatura sobre la cual el hierro pierde sus propiedades magnéticas, y la región del aro calentado no es más atraídos por el magnetismo del imán… Pero si de otra región del aro… Esto determina un esfuerzo de torsión en el eje, que hace que el disco gire. Pues resulta, que otras partes del aro se calientan, mientras que la parte del aro calentada se enfría, se recupera su ferromagnetismo, y se reinicia el fenómeno. Simple, muy simple.
Motor de elásticos
Objetivo: Construir un motor con elásticos de lo que se utilizan para los billetes, que funciona con el calor de una bombilla eléctrica.
Teoría Un motor es una parte de máquina capaz de transformar cualquier tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, ...), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. Existen diversos tipos, siendo los más comunes:
Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía térmica.
Motores de combustión interna, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido motor, transformando su energía química en energía
térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla de un comburente(como el aire) y un combustibles, como los derivados del petróleo, los del gas natural o los biocombustibles.
Motores de combustión externa, son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El fluido motor alcanza un estado térmico de mayor energía mediante la transmisión de energía a través de una pared.
Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica.
En los aerogeneradores, las Centrales hidroeléctricas o los reactores nucleares también se transforma algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra motor se reserva para los casos en los cuales el resultado inmediato es energía mecánica.
MATERIALES: 1. Par de aros de madera de los que se utiliza para bordar, 2. Llamador de gaveta esférico ya sea de madera ó plástico 3. 32 ganchos pequeños de metal tipo tornillo para madera 4. 16 hules elásticos de billetes 5. 6 cm de alambre rígido de hierro 6. Tira de cobre o de aluminio 40 cm (largo) de 1 cm (ancho) de 1,5 mm (grosor) 7. Base de madera 8. Roseta de bombilla grande de las que se utilizan para iluminar habitaciones 9.Tomacorriente y lámpara de 110V/100W 10.Cable de alimentación 11. Broca de 3 mm de perforación, tornillos y destornillador.
MONTAJE 1. Desde hace mucho tiempo las costureras utilizan dos aros de madera, uno de los cuales encaja perfectamente en el otro, formando un solo anillo. Esos aros son los que
vamos a ocupar en este proyecto. Las bordadoras poner la tela estirada entre ellos, formando algo parecido a una pergamino de tambor. Son fáciles de encontrar en las tiendas. Obtener un par de aros que tenga un diámetro exterior de unos 32 cm, como los de la figura 3a.
Aros de madera
Llamador de gaveta
Gancho tipo tornillo
Base Soporte
2. El llamador de cajas esférico (de armarios, roperos, ) puede ser de goma o de madera con un diámetro de 3,5 cm. En los talleres de carpintería se pueden encontrar fácilmente ó se puede hacer (Figura 3b). 3. Los ganchos metálicos tipo tornillo deberán ser muy pequeños (Figura 3c).
4. El soporte de lata gruesa (que sirve como un cojinete de nuestro motor) se puede hacer con una hoja de lata de 1,5 mm de espesor, de 1 cm de ancho y 40 pulgadas de largo, doblado y pegado con broca de 3 mm de perforación (Figura 3d). 5. Un cuadrángulo de madera (12x10x5 cm), lijado y barnizado es la base para el motor (Figura 3e). 6. La roseta de la lámpara se puede colocar directamente en la barra de apoyo, pero tenga cuidado de que las partes metálicas no toquen la barra (Figura 3J). Tenga lista una bombilla incandescente 110V/100W, transparente (Fig. 3F). 7. Comience el montaje dividiendo el aro geométricamente en 16 partes iguales (hacer un pequeño agujero de 1mm en cada marca de división del aro en forma interna. Son 16 agujeros). Atornille ó coloque un gancho en cada uno de estos agujeros. El conjunto será como se muestra en la Figura 3g.
eje
Alambre de Foco y rosca
Aro con ganchos
Bola con eje y ganchos
Soporte en L
Rueda lista Estructura
8. Tome el mango ó llamador de madera o de goma esférica y colóquele 16 ganchos en el eje, cada uno al lado del otro y uniformemente. Fíjese en la muestra de la Figura 3h. 9. Conecte los ganchos del llamador de madera ó plástico con los del aro, utilizando los ganchos elásticos de billetes de 2mm de ancho por 6 cm de largo, como se muestra en la Figura 3i. 10. La hoja de latón ú hojalata, ahora doblado en forma de U, debe tener 5 agujeros de 3 mm: 2 para pasar el eje de la rueda, 2 para atornillar la base de madera y 1 para fijar la roseta de la lámpara, como se muestra en la Figura 3J. 11. Por último, poner la rueda en sus cojinetes, enroscar la bombilla (cuidado con la lámpara, debe de llegar a 1 o 1,5 cm del aro aro ó rueda). Mira de cerca la rueda para observar si está bien equilibrada y que no muestran tendencia a ladearse. Si lo hace apretar el elástico en el lado opuesto a través de un giro en los ganchos.
Soporte
Rueda lista
Estructura
Foco y rosca
Conecte el cable de alimentación de la toma de pared de la casa (110V) y a disfrutar de la rueda que gira lentamente. Aquí están las fotos de mi montaje, donde se usa elásticos amarillos --- aunque el elástico negro puede ser más eficiente, pero más difícil de encontrar en el mercado ---:
¿Cómo funciona este motor elástico?
El "secreto" de este motor es por una propiedad química de la goma (un elastómero de cadena larga), que forma los rayos de nuestro motor y a las fuerzas que actúan sobre la rueda.
Cuando se estira una banda de goma, rápidamente, se calienta. Si están atrapados los dos extremos de la banda de goma por el aro de cocer y el llamador de madera ó plástico, evitando que se encoja, el impulso para aumentar el apoyo aumenta y tira de los lados. Esto es lo que ayuda a explicar la rotación de la rueda. A medida que la lámpara se calienta sólo uno, dos o tres "rayos" más intensa, la tendencia es a reducir su tamaño. ¿Cómo son atrapados por los bordes, las fuerzas de tensión en los aumentos de la llanta. Esto hace que el arco de la llanta está más cerca del centro, lo que trae como consecuencia, un desplazamiento del centro de gravedad de la rueda al otro lado del eje longitudinal. En esta nueva situación, como se muestra en la Figura [2] (b), el momento en que el peso de la rueda (par) desde el eje ya no es cero (ahora hay un brazo de palanca), la rueda gira y tiende a llevar el centro de gravedad al centro de suspensión. Así que con esta pequeña rotación, el elástico cerca de la bombilla se calienta, mientras que el plástico mas lejano se enfriar ... y todo se reinicia. OJO: puede haber ocasiones en que el movimiento se detiene, y a continuación, reiniciar inmediatamente
Periscopio 45 grados
Objetivo: Construir y mostrar al público un periscopio.
Introducción y teoría Como sabemos, la combinación de espejos planos nos permite construir diferentes dispositivos. Una aplicación muy interesante, es el periscopio. Sus aplicaciones abarcan desde “espiar por encima del muro ”, hasta ver un desfile en las fiestas con una multitud enfrente que taparía la vista. Era utilizado en los submarinos más antiguos para espiar sobre la superficie del mar.
Un periscopio (etim. del griego peri - y -scopio , περισκοπε ῖ ν, "mirar en torno") es un instrumento para la observación desde una posición oculta. En su forma sencilla es un tubo con un juego de espejos en los extremos, paralelos y en un ángulo de 45º respecto a la línea que los une. Se puede usar para ver sobre la cabeza de la gente en una multitud. Esta forma de periscopio, con la adición de simples lentes, fue usado para propósitos de observación en trincheras durante la Primera Guerra Mundial. Los periscopios más complejos usan prismas en vez de espejos, y disponen de aumentos, como los usados en los submarinos.
El periscopio utilizados en los submarinos no utiliza simples espejos planos, sino que prismas construidos con todas las técnicas de ingeniería óptica, el nuestro es un modelo de enseñanza que se basa en el reflejo de la luz Materiales:
1. 2. 3. 4. 5.
Cartulina negra o cartón cubierto con papel negro Dos espejos planos comunes de 9 cm por 14 cm Tijeras, Pegamento Regla, etc.
Montaje 1. Obtener la cartulina negra (o cartón cubierto de papel negro) y cortarlo en medidas de 43 cm por 66 cm 2 . Traze las líneas de referencia con la regla en la cartulina negra y cortar las regiones indicadas en amarillo
Cartulina negra de 43 X 66 cm, o Cartón forrado con papel negro
Marcación y división
Cortar partes en amarillo
Doblar las líneas rojas
inicial de la cartulina
3 .Doblar el cartón o cartulina a lo largo de las líneas marcadas en rojo. 4 .Cerrar la tapa y ver si hay algún fallo en los pliegues y apreciar cómo queda el
montaje final. 5. Coloque el espejo en el interior de la instalación, ajustándolo en el Angulo correcto. 6. Compruebe el funcionamiento del periscopio antes de pegar la última tapa de la caja.
Objeto
Es e o
Agujero para ver
Agujero para ver
Globo ocular
Posición de los espejos Aspecto final
6. Utilice pegamento o cinta adhesiva para asegurar tanto el espejo en el lado interior de la caja como para el cierre definitivo de la caja.
Parte del espejo hacia abajo
Agujero delantero
Parte trasera
Parte delantero
Parte del espejo hacia arriba
Agujero trasero
7- Diviértase y muestre a sus compañeros y colegas como funciona el periscopio.
Demostraciones de equilibrio de cuerpos
Objetivo:
Presentar varias demostraciones de equilibrio de cuerpos, que parecerían mágicas sino se entiende el concepto de centro de gravedad. Materiales:
1. Tenedores de metal 2. Tapones de corcho 3. Botellas 4. Lápiz de grafito 5. Una papa mediana 6. Una figura de una bailarina como en el dibujo 2 7. Cuchillo afilado 8. Copas o tazas 9. Tenedor de plástico 10. Plato 11. Huevos 12. Navajas
13. Cuchillos de mesa sin filo 14. Matraz Erlenmeyer 15. Clavos 16. Agujas. Demostración 1: ¿Es posible botar el contenido de una botella manteniendo el tapón en la boca de la botella?
Tapón de hule o corcho
Tenedor
Tenedor
Nada más fácil: "primero clava en el tapón dos tenedores formando un ángulo, como se ilustra a continuación. Entonces, coloque el tapón (y sus tenedores en ángulo) en el cuello de la botella. Como el conjunto de tenedores- tapón presenta el centro de gravedad por debajo de la región en la que se coloca, este no tiende a deslizarse y mantiene el equilibrio a medida que la botella se inclina. Demostración 2: Prácticamente es igual a la demostración 1, pero con la diferencia que sobre la tapa de la botella se coloca una papa mediana a la que se le coloca en ángulo los tenedores, un lápiz de carbón con punta afilada que servirá como eje de apoyo, y sobre la papa insertada con un alfiler una figura de bailarina.
Patata
Tenedor
Demostracion 3: La diferencia con las experiencias anteriores es que a una moneda se le colocan 2 tenedores, como en la figura.La moneda se apoya en un alfiler y se hace que se equilibre.
Demostración 4: El malabarista es una versión mejorada de la demostración del corcho, e ilustra la estabilidad del malabarista. El peso y la fuerza de apoyo forman un sistema de fuerzas que tienden a restablecer la posición de equilibrio, incluso en inclinaciones bien acentuadas.
Demostración 5: Este ejercicio de equilibrio es hecha con un cuchillo afilado, una copa y un tenedor de plástico.
6. Éstos son otros experimentos que usted podrá hacer. Fíjese bien en los dibujos
Periscopio
Objetivo Mostrar cómo se puede ver por encima de la superficie del mar cuando está sumergido un submarino con un aparato llamado periscopio. Teoría resumida Un periscopio: Como sabemos, la combinación de espejos planos nos permite
construir diferentes dispositivos. Una aplicación muy interesante, es el periscopio. Sus aplicaciones abarcan desde “espiar por encima del muro”, hasta ver un desfile en las fiestas con una multitud enfrente que taparía la vista. Era utilizado en los submarinos más antiguos para espiar sobre la superficie del mar. Un periscopio (etim. del griego peri - y -scopio , περισκοπε ῖ ν, "mirar en torno") es un instrumento para la observación desde una posición oculta. En su forma sencilla es un tubo con un juego de espejos en los extremos, paralelos y en un ángulo de 45º respecto a la línea que los une. Se puede usar para ver sobre la cabeza de la gente en una multitud. Esta forma de periscopio, con la adición de simples lentes, fue usado para propósitos de observación en trincheras durante la Primera Guerra Mundial. Los periscopios más complejos usan prismas en vez de espejos, y disponen de aumentos, como los usados en los submarinos.
El periscopio utilizados en los submarinos no utiliza simples espejos planos, sino que prismas construidos con todas las técnicas de ingeniería óptica, el nuestro es un modelo de enseñanza que se basa en el reflejo de la luz Materiales 1. Caja de cartón larga (envases para botellas de vino o whisky) 2. Dos espejos pintados de negro en la parte posterior. 3. Cuatro listones (1 cm x 1 cm) - (el tamaño de los espejos y la longitud de los listones depende del tamaño de la caja) 4. Guilletes o un cuchillo Montaje:
Pegue dos listones a 45 º dentro de dos lados opuestos laterales de la caja, dos arriba y dos abajo, como se muestra en la figura A. - Pegue en ellos, los espejos, de modo que estos den frente a frente según el dibujo B. - Hacer un agujero a 1, 5 cm de la pared de cartón cerca de la base y en frente del espejo de abajo y una abertura en la pared de enfrente, delante del espejo, de arriba, como se muestra en la figura B. Procedimiento
- Mira a través del agujero redondo para que veas lo que está delante de la abertura.
- Hacer un gráfico que muestra la posición de los espejos y el camino de la viga. - ¿Dónde podemos usar este dispositivo? ¿Sabe usted de cualquier otro lugar donde usted usar algo como esto?
Principio del periscopio
Periscopio usado en la segunda guerra mundial
Experimentodequímica-SOLUCIONES (Conceptoypreparados) Prof.LuizFerrazNetto[Leo]
[email protected] luizferraz.netto@gmail.com Lossuministrosnecesariosparalosexperimentosqueaquísesugiereincluyesoluciones dediversassustancias,avecesseindicacomounporcentaje,avecesenmolaridad.Al comprarelmaterial,laescuelatambiéndebeproporcionarbotellasvacíasdepequeños, perolaetiqueta.Elmaestrodebellenarconlassolucionesindicadasencadaexperimento yluegoentregarlosalosestudiantesousarlosenexperimentosparaelaula.Además,la escueladebeproporcionarmayorescantidadesdeciertassustancias,quesereservapara elmaestroparaprepararlassolucionesyrellenarlasbotellaspequeñas. Lasexplicacionesylasinstruccionesdadasacontinuaciónparafacilitarlapreparaciónde losmaestrosdelassoluciones. Concepto Teniendoencuentaelmaterialquesellamaunasolucióncuandounamezclahomogénea dedosomássustancias.Ejemplosdesolucionesparaelaguademar,bronce,latón, acero,etc.Enlasolución,lasustanciadisueltasedenominasolutoyque,cuandoeste(o estos)sedisuelvensellamadisolvente. Consideremosdossoluciones:agua,salyagua-alcohol. Cuandoseagregaunapequeñacantidaddesalenunvasodeagua,lasalsedisuelve, formandounasolucióndiluida.Elaumentodelacantidaddesal,lasoluciónescadavez másconcentrada,sesature,esdecir,hastaquealcanzalacapacidadmáximadela disolución.Apartirdeesemomento,todalasalañadidasedepositaenelfondo,node disolución.Asípues,paraañadirmással,laconcentracióndelasoluciónpermanece constante(yaquelatemperaturatambiénnocambia).Solucionesenestascondicionesse denominansaturadas.Enesteejemplo,elaguaeseldisolventeylasaleselsoluto. Consideremosahoralassolucionesdealcoholyagua.Ellosnuncallegaralasaturación: losdoslíquidossonmiscibles,independientementedelacantidadrelativadecadauno. Enestecaso,queelsoluto?¿Quédisolvente?Lasrespuestasquerequierensentido común:unasolucióndondelacantidaddeaguasuperioraldealcohol,dicequeel solventeeselaguaenelcasocontrario,eldisolventesealcohol.Ycuandoambosexisten encantidadesiguales?Enestecaso,tenemoslalibertaddeelegirycualquierrespuesta seráválida. Cuandodecimosqueunasoluciónesdiluidaoconcentrada,estamosexpresandola concentracióndeunvago,simplementecualitativo.Sinembargo,paramuchos experimentos,seutilizanlassolucionesconbiendefinidosdeconcentración,expresado encantidadcomounporcentajeomolaridad. SolucionesPorcentajes Laconcentraciónexpresadacomoporcentajepodráreferirsealpesoovolumen.Los siguientesejemplosmuestrandiferentesmanerasdeexpresarlaconcentraciónen
porcentaje: a.Larelaciónseestableceentrelamasadelsolutoylamasadeldisolvente. Ejemplo:Enunrecipiente,pesode5gramosdesoluto.Añadir100gramosdedisolventey mezclarhastaquesedisuelva.Setratadeunasoluciónal5%delamasadelsolutoenla masadeldisolvente. b.Larelaciónseestableceentreelpesodelsolutoyelvolumendedisolvente. Ejemplo:Enunrecipientepesa5gramosdesolutoyañadir100mldedisolvente.Esta seráunasoluciónal5%delamasadesolutoenelvolumendeldisolvente. c.Larelaciónseestableceentreelpesodelsolutoyelvolumendelasoluciónynoel disolvente.Ejemplo:Pesar5gdesolutoyañadirpequeñacantidaddedisolvente necesariaparadisolverelmaterial.Pasaraunmatrazycompletarelvolumena100ml. Estaestambiénunasoluciónal5%,peroelporcentajeserefierealasolución,esdecir, hay5gramosdesolutodisueltosen100mldesolución.Enestecaso,tenemosuna soluciónal5%delamasadesolutoenelvolumendelasolución. Cuandoelsolutoesunlíquido,enlugardedeterminarsumasa,podemosdeterminarsu volumenyconcentracióndeexpresarentérminosdevolumendelsolutoenelvolumende disolventeosolución.Lassolucionesporcentajemáscomúnmenteutilizadossonlosque elseguimientodelvolumen,obteniendoasíunvolumenconocidodesolución(tipoC).En elProyectoExperimentaldeQuímicaFeriadelaCiencia(EFP),lasconcentracionesse danelporcentajedeestetipo. Hayotrasformasparacaracterizarlassoluciones.Lasdenominacionesseutilizan: solucionesnormales,lassolucionesformales,etc.,QuenofueronutilizadosenEFP. SolucionesMolar Pedimossolucionessolucionesmolarescuyaconcentraciónseexpresaentérminosde pesomoleculardelsoluto.Decimosqueunasoluciónparticularesde1molar(M1) cuandocontiene1moldesolutoen1litrodesolución.Unasoluciónde0,2molar(0,2M) quecontiene0,2moldesolutoenunlitrodesolución. Paraprepararlassolucionesmolardeunasustancia,debemosenprimerlugar,¿cuánto esde1moldedichasustancia. Heaquídosejemplos: a.Preparacióndelasoluciónde1,0MNaCl.Alconsultarunatablademasasatómicas, encontramos: Demasaatómicadesodio=23,0 Masaatómicadelcloro=35,5 1molNaCl=23,0g+35,5g=58,5g Porlotanto,sedebedisolver58,5gdeNaClenpequeñacantidaddeaguaycompletar hasta1L. b.Preparacióndelasoluciónde0,2MNaCl. 1,0moldeNaCl=58,5gdeNaCl NaCl0,2molx=gdeNaCl
Donde:x=(0,2x58,5)gdeNaCl=11,7g≈12gde
Asíque,paraprepararlasoluciónde0,2MNaClpesó12gdeNaCl,disueltaenunpoco deaguaycompletarhastaelvolumenparaobtenerunlitro. Demasiadoamenudoutilizanpequeñascantidadesdesolución,nohaynecesidadde prepararunlitro.Si,porejemplo,necesitasólo50mlde0,2MNaCl,hagalosiguiente: a.Calcularcuántosgramosesde0,2moldedichasustancia(12g,véasemásarriba). b.Secalcula,entonceslamasadeNaClnecesariapara50mldelasolución: Para1000mldelasoluciónquesenecesita12gdeNaCl. A50mldesoluciónsenecesitanXGNaCl. Porlotanto:x=(50x12)/1000=0,6g. Ejercicios: 1.¿Cuántosgramosdenitratodeplomo,Pb(N03)2,sonnecesariosparapreparar400ml de2.00Mdeesasustancia? Respuesta:265g. 2.¿Cuántosgramosdehidróxidosódico,NaOH,senecesitanparapreparar50mlde0,80 Mdeesasustancia? Respuesta:1,6g. Molaridaddealgunosreactivosde Elácidoclorhídrico,ácidonítricoysulfúrico,yelamoníaco,quesevendecomercialmente comolaconcentracióndereactivos,sonsolucionesacuosas,cuyamolaridadesson aproximadamentelassiguientes: Molaridadessustancias HCl11,7 HNO315,6 H2SO418,0 NH315,1 Porlotanto,parapreparar,porejemplo,ácidoclorhídricodeunlitrodesolución1molar(1 M)sedebediluir11,7veceselácidoconcentrado.Enotraspalabras,lasolución1Mde ácidoclorhídricoesde11,7vecesmenosconcentradaquelasolucióncomercial. Porlotanto,1000mlde1deberácontener:1000/11,7=85mldeácidoconcentrado, completarelvolumenconaguahastaobtener1litro(1000ml). SolucionesdehidrataciónMolar Deciertassalesnormalmenteseprestanhidrato,esdecir,cadamoléculadesalseasocia convariasmoléculasdeagua.Porejemplo,loscristalesazulesdesulfatodecobreestán hidratadosydebeserrepresentadoporelCuS04fórmula.5:20am.Loscristalesde sulfatodecobreanhidroCuS04,sondecolorblanco. Paraprepararunasoluciónmolardeunhidratodesal,esnecesariotenerencuentala cantidaddeaguaexistenteenloscristales,esdecir,unodebeconocerlabasemolecular
delasalyelhidratodelasal.Porejemplo: PesomoleculardeCuS04anhidro=63,5+32+64=159,5 PesomoleculardeCuSO4.5H2O=159,5+(5x18)=249,5 Sinembargo,existelamismacantidaddeCuSO4en159,5gdesalanhidray249,5gde salhidratada.Porlotanto,parapreparar1litrodesoluciónmolar,debeutilizar159,5gde salanhidray249,5gdesalpentahidratado. Comentarios: a.Quedeseentrabajarconlasalanhidra,sedebesecarloscristalesenunhornoosobre fuegolento.Enamboscasos,loscristalesdebensercolocadosenunatazadeporcelana. b.Lallamadasolucionesestandarizadasovaloradasolucionescuyaconcentraciónse conocecongranprecisión.Estánpreparadosdeacuerdoconlastécnicasespecialesque sedescribenenlostextosdequímicaanalíticacuantitativa. c.EnlosexperimentosquefiguranenesteEFPhaynecesidaddesoluciones personalizadas. PreparacióndeCaldeAguayAguasBarita Algunassolucionessonampliamenteutilizadaseneltrabajodelaboratorioylas solucionesdehidróxidodecalcioybario,conocidasrespectivamentecomoaguadecaly elaguadebarita,queestánsaturadaslassolucionesdeestoshidróxidos.Para prepararla,vayaañadiendohidróxidodesodiosólidoaunaciertacantidaddeaguahasta quecomienzaaaparecersólidosinsolublesdepositadasenelfondo,remolinodellíquido paradisolvermáximoydejereposardurantealgúntiempoyfinalmentelastransferencias alasbotellasdelíquidoclaro(etiquetado)quedebensercerrados.Enelcasodeaguade cal,esmásprácticoparaprepararlodelacal,queesmásfácildeobtenerqueelhidróxido decalcio.Sinembargo,elprofesordebetenercuidadodemezclarlacalconelagua, porquelareacciónesviolenta.Usteddebeusarunrecipientegrandeconagua(elcubo grande)yagregarlacalpocoapoco,seagitavigorosamente.Elprofesornodebepedira losestudiantesahacerestapreparación.Elaguadelasolucióndebarita,acuosade hidróxidodebario[Ba(OH)2]sepreparadelamismamaneraqueelaguadecal. Preparacióndela"Funcióndecobalto" a.Prepararunasoluciónsaturadadeclorurodecobalto. b.Elriegoenlasoluciónpreparadatirasdepapeldefiltrodeaproximadamente1cmx5 cm. c.Dejalastirassecasalsol. PreparacióndesolucionesutilizandoBiológica Lugol a.Disolver10gdeyodurodepotasio(cristales)en100mldeaguadestilada. b.Añadir5gdeyodo(cristales).
Solucióndefenolftaleína Disolver0,5gdefenolftaleína(polvo)en100mldealcoholal96%. SolucióndeBlu-de-metileno a.Disolver0,5gdeazuldemetileno(polvo)en30mldealcoholal96%. b.Disolver0,1gdehidróxidodepotasio(pellets)en100mldeagua. c.Combinarlasdossoluciones. SolucióndeBlu-de-Bromotinol a.Soluciónal0,1%:disolver0,5gdepolvodecolorazul-bromotinolen500mldeagua destilada. b.0,04%desolución:disolver0,4gdeazulabromotinolen1000mldeaguadestilada. MásadelanteenesteEFP,hayinstruccionesparalapreparacióndelassolucionesde alcoholyformolparalapreservacióndelosanimalesmuertosyplantas.
Flotabilidad ó principio de Arquímedes
Objetivo
Mostrar que un cuerpo sumergido en un fluido recibe una fuerza hacia arriba llamada flotabilidad. Teoría
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza vertical ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:
donde ρf es la densidad del fluido, V el volumen del cuerpo sumergido y g la aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.
Materiales a ocupar
1. Balanza de la experiencia 7 2. Limaduras de hierro grueso 3. Tubo de PVC 3 / 4 " y 2,5 cm de longitud 4. Cañería de PVC 1 / 2 " y 2,5 cm de longitud 5. Alambre de7 cm de diámetro de 1,5 mm o 2 mm de grueso 6. Papel de estaño (5 x 5 cm) 7. Taza con agua, jeringa de agua, goma de borrar 8. Caja para apoyar la balanza, ver fig. C 9. Cola ó pegamento negro, almohadillas, caja de clips 10. Papel y papel de lija.
Montaje
1. Corte dos pedazos de lata del tamaño de la sección de la tubería y pégalas a la parte inferior de ellos, como si fueran cubiertas ó tapas. 2. Dar al alambre una forma de gancho, como se muestra en la fig. A.
3. Colocar limaduras de hierro en el tubo más pequeño hasta la mitad y cubrir la parte superior con un tapón de goma, después de haber colocado colocado en ella el gancho de alambre rígido, como se muestra en la Figura B. 4. Asegúrese de que el el tubo pequeño hecho anteriormente anteriormente entra cómodamente en tubo más grande. En el caso de que entre muy flojo, envuelva con una o dos vueltas de tape plástico. Por el contrario si queda muy apretado, pasar el papel de lija fino alrededor del tubo pequeño. Procedimiento
1. Los alumnos alumnos deberán observar que la la cavidad del tubo tubo grueso grueso es de aproximadamente el mismo volumen que el del tubo fino. fino. En otras palabras, el volumen interno de la tubería es aproximadamente igual al volumen total del tubo fino. 2. Coloque ahora los 2 platos en la balanza .Colgar el tubo pequeño en el gancho de una de los platos, como se muestra en la fig. C. 3. Establecer equilibrio, colocando pesos pesos (clips) ó limaduras en el otro lado. 4. Coloque un vaso de agua para que que el tubo más grande esté totalmente sumergido abajo, asegurándose de que no toque las paredes del vaso. 5. ¿Qué pasó con el equilibrio? El balance se inclina hacia el lado de los clips ó limaduras, esto indica que el cuerpo sumergido ha recibido (por el vaso de agua) una parte de la fuerza vertical hacia arriba (primer principio de Arquímedes). "Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe por este último, una fuerza vertical hacia arriba" .Esta es la ley de Arquímedes. 6. Para medir el valor de esta fuerza (que ahora se denomina fuerza de empuje), saque con una jeringa el agua del vaso con agua para para establecer un nuevo equilibrio (tenga cuidado de no derramar el agua). 7. Los alumnos deberán observar la cantidad cantidad de agua sacada sacada del vaso, midiéndola en un matraz ó una probeta.
8. Sabiendo que el volumen interno del tubo grueso coincide aproximadamente con el volumen de agua desplazada por el tubo pequeño al ser introducido, anime a los estudiantes a sacar la conclusión. (La segunda parte del principio de Arquímedes). "El valor de empuje es igual al peso del agua que fue desplazada por la inmersión del cuerpo en el líquido”.
PrincipiodePascal Demostrarquelaspresionessobreunlíquidosetransmitenentodaslas direccionesysentidosdelmismo.
Dosjeringasdeplástico(variostamaños) Tubodesuero(25cmdelargo) Agua
1.Secolocaeltubitoparasuerodejeringasenunadelasjeringas,sumerjael otroextremodeltubitoenelagua,tirardelémboloparallenarlajeringaconagua. 2.Colocarlajeringaverticalmenteconlapuntahaciaarriba,empujelentamente elémbolohastaquesalgantodaslasburbujasdeairedelajeringayeltubo.
3.Colocaraguaenlaotrajeringaalamitaddespuésdehaberlecolocadoel tubitodesuero,comoseilustraarriba.
1.Coloquelasdosjeringasverticalmente,unadeellasconsupuntahaciaabajoy elotroconelpuntahaciaarribayempujeelémbolodeunadeellas.¿Quépasó conelembolodelaotrajeringa? 2.Repitaelexperimentoconlaagujaenposiciónhorizontal,presionaunémboloy verelotro. 3.Colocarunaverticalyunahorizontal.Aprieteelémbolohorizontalyverqué pasa. 4.Repitaelexperimentopulsandolaverticalyhorizontaldeobservación. 5.ColocarlasjeringasenformadeU(comoenlailustración),pulseunodelos pistonesyverlaotra. 6.Porfavor,tengaencuentaqueunlíquidoescapazdecambiarladireccióndela fuerzaaplicada.Porejemplo,recibelafuerzahorizontalenunladoytransmitela fuerzaverticalsobreelotro. Larelacióndeesteexperimentoeslaexperienciaquepasaconelgatohidráulico yelfrenodeunautomóvil.
Medidor eléctrico
Propósito Comprobar el principio del funcionamiento de un medidor eléctrico. Hay que Tener en cuenta que la corriente en una batería tiene un sentido determinado. Se medirá el valor de la corriente. Teoría
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Podemos clasificar los voltímetros por los principios en los que se basan su funcionamiento. Voltímetros electromecánicos Voltímetros electrónicos Voltímetros vectoriales Voltímetros digitales Utilización: Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha
de colocarse en paralelo ; esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue el momento necesario para el desplazamiento de la aguja indicadora.
Figura 1.- Conexión de un voltímetro en un circuito En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante elevadas empleando complejos circuitos de aislamiento. En la Figura 1 se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de potencial. En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportarían los devanados y órganos mecánicos del aparato o los circuitos electrónicos en el caso de los digitales, se les dota de una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltímetro, de forma que solo le someta a una fracción de la tensión total. Materiales 1. Barrita Imán de forma triangular o redonda (pequeñas, entre 1,5 y 2 cm) 2. Alambre esmaltado numero 23. Unos 3,6 metros (puede ser de una unidad de relé de carro) 3. Tubería de PVC de 3 cm diámetro, o de una pulgada 4. Varilla de la antena de TV de 10 cm
5. Aguja 6. Transportador 7. Tabla (4 cm x 5 cm x 1 cm) 8. El aparato indicador de corriente, que se dirá adelante como hacerlo 9. Papel de lija 10. Cola o pegamento blanco 11. Marcador 12. Tijeras 13. Sierra de hierro
Montaje 1. Tome la tubería y perfore dos agujeros de un diámetro de 1 mm en la parte superior del borde, uno junto al otro, haga otros dos agujeros cerca uno del otro 2 mm más abajo, y la construya la bobina como en la experiencia anterior, dando treinta vueltas con el alambre.
2. Corte con la sierra a lo largo de la antena de televisor y aplane con el fin de obtener el triángulo de aluminio que se indica en el párrafo siguiente. 3. Corte un triángulo de aluminio con 8 mm de base y 90 mm de alto y hacer dos agujeros a los 7 mm y a los 27 mm de altura (figura A). 4. Doble la parte de la base (del triángulo), de modo que los dos agujeros queden cara a cara y coloque el imán, pasando la aguja a través de los agujeros, para que
el sistema quede vertical (figura B). 5. Quite con papel de lija, el barniz que cubre las puntas del alambre de la bobina. Corte el transportador como se muestra en el dibujo C, de tal modo que quede alineado con el soporte de la bobina. 6. Montar el sistema, pasando la aguja en el siguiente orden: pasar por agujero del tubo PVC, después por los agujeros de la lámina de aluminio, y después por agujero del transportador (figura C). Procedimiento
1. Ponga las pilas en serie (figura D) y conecte las terminales de la bobina a los puntos A y B, teniendo en cuenta el dispositivo. 2. Invertir la posición de los dos cables en los extremos de las baterías y observar de nuevo el dispositivo. 3. Conclusión. 4. Conecte la bobina inicialmente en A y B (una sola batería) y luego en A y C (dos baterías). - ¿Cuál es la diferencia observada? - Si la batería es nueva, puede marcar 1.5V en el transportador en la primera posición y 3V en la segunda posición del indicador de aluminio, respectivamente, que son los valores aproximados de la diferencia de potencial que corresponde a los extremos de una batería o de dos baterías colocados en serie. - Tenemos, por tanto, un dispositivo para medir pequeñas diferencias de potencial. Nota: No dejar mucho tiempo el dispositivo prendido, porque gastara rápido la energía de la batería.
Indicador de corriente
Propósito Construir un dispositivo que permite mostrar el paso de corriente eléctrica - el galvanómetro.Compruebe si una célula está en el poder o agotado. Cosas Compás de experiencia en el 91 Alambre de cobre esmaltado de 23 o más delgada, a 3,5 m (puede ser una unidad de relé) Tubería de desagüe de plástico de 2,5 cm y ø 50 mm Mesa de madera (4 cm x 4 cm) Pila de linterna Papel de lija Cola Montaje - Haga dos agujeros de Ø 1 mm a 2 mm del borde de la alcantarilla. - Asegure el cable, al final, en un lugar fijo (gancho, manija de la puerta) e inserte el otro extremo en los agujeros, dejando unos 20 cm.
- Envuelva el alambre en el barril, ajustado, y hacer los giros en contacto entre sí. - Cuando haya terminado, hacer dos agujeros en la tubería y conectar el otro extremo de ellos, dejando a 20 cm también es gratuita. - Tome la chapa de las puntas del alambre con papel de lija. - Pegar la brújula en el interior del barril. - Pegar el aparato en el soporte de madera. Procedimiento - Coloque la unidad de manera que las vueltas de la bobina y la brújula, tienen la
misma orientación. - Tirar un extremo del alambre en la parte trasera de la pila. - ¡Deténgase un momento, el otro extremo del cable en el otro polo de la célula. - Describir el fenómeno observado y compararlo con la experiencia anterior. - Pida a los estudiantes observar el efecto de este dispositivo es el mismo que antes, pero la fuerza es mucho mayor debido al número de vueltas (de aplicación en motores eléctricos). - Conectar los extremos del cable a los terminales de una batería. Conclusión.
Medidor eléctrico
Propósito Comprobar el principio del funcionamiento de un medidor eléctrico. Hay que Tener en cuenta que la corriente en una batería tiene un sentido determinado. Se medirá el valor de la corriente. Teoría
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Podemos clasificar los voltímetros por los principios en los que se basan su funcionamiento. Voltímetros electromecánicos Voltímetros electrónicos Voltímetros vectoriales Voltímetros digitales
Utilización: Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha
de colocarse en paralelo ; esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue el momento necesario para el desplazamiento de la aguja indicadora.
Figura 1.- Conexión de un voltímetro en un circuito En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante elevadas empleando complejos circuitos de aislamiento. En la Figura 1 se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de potencial. En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportarían los devanados y órganos mecánicos del aparato o los circuitos electrónicos en el caso de los digitales, se les dota de una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltímetro, de forma que solo le someta a una fracción de la tensión total. Materiales 1. Barrita Imán de forma triangular o redonda (pequeñas, entre 1,5 y 2 cm) 2. Alambre esmaltado numero 23. Unos 3,6 metros (puede ser de una unidad de relé de carro) 3. Tubería de PVC de 3 cm diámetro, o de una pulgada
4. Varilla de la antena de TV de 10 cm 5. Aguja 6. Transportador 7. Tabla (4 cm x 5 cm x 1 cm) 8. El aparato indicador de corriente, que se dirá adelante como hacerlo 9. Papel de lija 10. Cola o pegamento blanco 11. Marcador 12. Tijeras 13. Sierra de hierro
Montaje 1. Tome la tubería y perfore dos agujeros de un diámetro de 1 mm en la parte superior del borde, uno junto al otro, haga otros dos agujeros cerca uno del otro 2 mm más abajo, y la construya la bobina como en la experiencia anterior, dando treinta vueltas con el alambre.
2. Corte con la sierra a lo largo de la antena de televisor y aplane con el fin de obtener el triángulo de aluminio que se indica en el párrafo siguiente. 3. Corte un triángulo de aluminio con 8 mm de base y 90 mm de alto y hacer dos agujeros a los 7 mm y a los 27 mm de altura (figura A). 4. Doble la parte de la base (del triángulo), de modo que los dos agujeros queden cara a cara y coloque el imán, pasando la aguja a través de los agujeros, para que
el sistema quede vertical (figura B). 5. Quite con papel de lija, el barniz que cubre las puntas del alambre de la bobina. Corte el transportador como se muestra en el dibujo C, de tal modo que quede alineado con el soporte de la bobina. 6. Montar el sistema, pasando la aguja en el siguiente orden: pasar por agujero del tubo PVC, después por los agujeros de la lámina de aluminio, y después por agujero del transportador (figura C). Procedimiento
1. Ponga las pilas en serie (figura D) y conecte las terminales de la bobina a los puntos A y B, teniendo en cuenta el dispositivo. 2. Invertir la posición de los dos cables en los extremos de las baterías y observar de nuevo el dispositivo. 3. Conclusión. 4. Conecte la bobina inicialmente en A y B (una sola batería) y luego en A y C (dos baterías). - ¿Cuál es la diferencia observada? - Si la batería es nueva, puede marcar 1.5V en el transportador en la primera posición y 3V en la segunda posición del indicador de aluminio, respectivamente, que son los valores aproximados de la diferencia de potencial que corresponde a los extremos de una batería o de dos baterías colocados en serie. - Tenemos, por tanto, un dispositivo para medir pequeñas diferencias de potencial. Nota: No dejar mucho tiempo el dispositivo prendido, porque gastara rápido la energía de la batería.
Indicador de corriente
Propósito Construir un dispositivo que permite mostrar el paso de corriente eléctrica - el galvanómetro.Compruebe si una célula está en el poder o agotado. Cosas Compás de experiencia en el 91 Alambre de cobre esmaltado de 23 o más delgada, a 3,5 m (puede ser una unidad de relé) Tubería de desagüe de plástico de 2,5 cm y ø 50 mm Mesa de madera (4 cm x 4 cm) Pila de linterna Papel de lija Cola Montaje - Haga dos agujeros de Ø 1 mm a 2 mm del borde de la alcantarilla. - Asegure el cable, al final, en un lugar fijo (gancho, manija de la puerta) e inserte el otro extremo en los agujeros, dejando unos 20 cm.
- Envuelva el alambre en el barril, ajustado, y hacer los giros en contacto entre sí. - Cuando haya terminado, hacer dos agujeros en la tubería y conectar el otro extremo de ellos, dejando a 20 cm también es gratuita. - Tome la chapa de las puntas del alambre con papel de lija. - Pegar la brújula en el interior del barril. - Pegar el aparato en el soporte de madera. Procedimiento - Coloque la unidad de manera que las vueltas de la bobina y la brújula, tienen la
misma orientación. - Tirar un extremo del alambre en la parte trasera de la pila. - ¡Deténgase un momento, el otro extremo del cable en el otro polo de la célula. - Describir el fenómeno observado y compararlo con la experiencia anterior. - Pida a los estudiantes observar el efecto de este dispositivo es el mismo que antes, pero la fuerza es mucho mayor debido al número de vueltas (de aplicación en motores eléctricos). - Conectar los extremos del cable a los terminales de una batería. Conclusión.
El punto ciego del ojo Prof. Luiz Ferraz Netto
[email protected]
Propósito Demostrar que en el ojo donde el nervio óptico se encuentran células sensibles (conos y bastones) y, por lo tanto, cualquier imagen que se forma en este punto no será visible. Cosas Hoja de papel Pen Procedimiento - Tome una hoja de papel y dibuje un punto y una cruz, como se muestra en las fotos de abajo del ojo izquierdo de nivelación, tome la hoja con la mano derecha y el lugar para que el punto se encuentra justo en frente del ojo derecho y la cruz fuera de la cara (30 a 35 cm de distancia).
- Ir acercaba lentamente a la hoja. - ¿Qué le sucede a distancia? La cruz desaparece cuando su imagen se forma en el nervio óptico (el punto ciego del ojo). - Elevación de la hoja un poco más, la cruz vuelve a aparecer.
Reloj de agua Polea
Soporte
Corcho
Reloj de agua
Objetivo
Construir un reloj de agua, con un montaje muy fácil aplicando el principio de Arquímedes y construyendo una botella de “Mariotte” con cuyo flujo constante. Teoría
Los relojes de agua o clepsidras datan de la antigüedad egipcia y se usaban especialmente durante la noche, cuando los relojes de sol perdían su utilidad. Los primeros relojes de agua consistieron en una vasija cerámica que contenía agua hasta cierto nivel, con un orificio en la base de un tamaño adecuado para asegurar la salida del líquido a una velocidad determinada y, por lo tanto, en un tiempo prefijado. El recipiente disponía en su interior de varias marcas de tal manera que el nivel de agua indicaba los diferentes periodos, tanto diurnos como nocturnos. Los relojes de agua también se usaron en los tribunales atenienses para señalar el tiempo asignado a los oradores. Cuentan que el filósofo Platón inventó un reloj de agua muy eficiente. Más tarde fueron introducidos en los tribunales de Roma, con el mismo fin, además se usaban en las campañas militares para señalar las guardias nocturnas. El reloj de agua egipcio, más o menos modificado, siguió siendo el instrumento más eficiente para medir el tiempo durante muchos siglos.
Historia
En el año 1530 a. C. se construyó para el rey Amenhotep I en Egipto una vasija con características de reloj de agua. En el Templo de Amón en Karnak se ha encontrado un reloj de agua datado en el siglo XIV a. C. En siglo IV a. C. Platón realizó un despertador con la ayuda de un reloj de agua. En la antigua Grecia y Roma se medía el tiempo de hablar mediante relojes de agua. En el siglo III a. C. Ctesibios, un alumno de Arquímedes, desarrolló un reloj de agua con indicadores numéricos y manilla. El chino Su Sung describe y construye en 1090 un reloj de agua con elementos mecánicos. En el año 1982 se hace un reloj de agua de 13 m de altura (Batiendo el récord del Francés Bernard Gitton) ubicado en Berlín. Su declive se debió al avance de los relojes mecánicos.
Materiales:
1. Botellas de plástico (puede ser una botella de 2 litros, cilíndrica y transparente, con su fondo removido).Utilizar una de las que se utilizan para cargar agua, pero no una de refresco, ni de de agua azul, pues tienen la boca alargada.ojo. 2. Corcho (para hacer el flotador). También puede utilizar un pedazo de espuma de poliestireno, de los que vienen con los aparatos electrónicos 3. Polea con pantalla (nuestro reloj) 4. Contrapeso 5. Manguera flexible (que puede ser insertado en la tapa de la botella pegándola con pegamento súper glue o pegamento para PVC).
Montaje 1. El grifo o llave de agua se ajusta para llenar el depósito, con un flujo constante (se puede utilizar una botella de Mariotte, que diremos más abajo como hacerlo).
2. El flotador de corcho al subir, gira la polea en la que se colocara. Al moverse el flotador mueve el puntero sobre un disco graduado fijado al soporte (que es la pantalla del reloj). 3. El contrapeso es suficiente apenas para mantener estirado el hilo del flotador del corcho. 4. La graduación de la pantalla del reloj la hará usted, de acuerdo a su cálculo de cuanto se llena en determinado tiempo. Normalmente se dividirá cada 5 minutos, para una hora. 5. Cuando el agua llega al depósito del nivel AB, a la parte superior del sifón, el agua sale por el mismo (el agua del depósito fluye a través de sifón). El ciclo comienza de nuevo, asimismo el va automáticamente de nuevo "cero". Arriba se ilustra este montaje. Este proyecto es bueno que lo pruebes varias veces, hasta obtener el mejor resultado.. Como hacer la botella de Mariotte de Flujo constante Para mantener el flujo constante del proyecto del reloj de agua se necesita un dispositivo propuesto por Mariotte, como se muestra a continuación. Montaje
Este dispositivo permite un flujo de velocidad constante, a pesar de la disminución en el nivel en la botella. Se compone de una botella cilíndrica con cuello y provisto de un tapón atravesado por un tubo de vidrio T. Para que el flujo sea constante el tubito de vidrio, o en su defecto la pajilla o tubillo para refresco, debe de colocarse hasta la mitad de la botella con agua Versión de la botella de Mariotte a realizar para el reloj de agua. Tubito de vidrio o pajilla
Tapón de la botella
Durapax
Agujero Botella de 2 litros
Dura ax
Agua
Agujero
Pajilla o tubito de vidrio
Resonancia - resonador Objetivo Construir un dispositivo para comprender el fenómeno de resonancia: el fenómeno de la visión, la audición y la recepción de radio o TV. Materiales a. Cinta de acero para envolver cajas de 1 m de largo o 4 sierras de hierro de las que se utilizan para cortar. b. Cuatro piezas de Tablex o sea madera sintética de 1,5 cm x 12 cm c. Cuatro grandes tuercas de 1,5 cm de altura, y de 2,2 cm de grosor d. Tabla (2 cm x 15 cm x 15 cm) e. Pegamento para Formica f. Dos tablitas de madera (15 cm x 1 cm x 2 cm) g. Cinco tornillos o clavos pequeños h. Masilla o masilla i. Botella vacía j. Cordeles k. Peso (piedra, baterías de la linterna mediana o grande) Montaje
1. Corte cuatro pedazos de cinta de acero (dos 23 cm y dos de 17 cm) y pegue las cuatro tuercas en los extremos. Si utiliza hojas de sierra para cortar metal, corte dos de ellos a la medida pedida (con otra sierra). 2. Utilizando dos tablitas de madera y tornillos fije las cintas de acero en el otro extremo, como se muestra en la figura A. 3. Asegurando el conjunto de lo hecho con las tablillas de madera, sepa que las dos cintas grandes (hojas de sierra) tienen el mismo período de oscilación. Si no, sucede esto, acortar la cinta que oscila más lentamente. Las dos cintas grandes con las tuercas en los extremos deben vibrar con la misma frecuencia. 4. Haga lo mismo con hojas pequeñas. 5. En la base de madera, pegue las tablitas de maderas (1,5 cm x 12 cm), de modo que el dispositivo hecho penetre estrechamente entre ellos. Se recomienda el uso de tornillos para fijar bien este montaje.. 6. Pegue las otras dos tablitas (1,5 cm x 12 cm) a 1 cm de las otras tablitas en las cintas de acero. 7. El ajuste final se logra colocando un poco de masilla plástica en la tuerca de la cinta osciladora que se mueva más rápido.
Procedimiento
1. Haciendo oscilador los 2 osciladores grandes, haga que los estudiantes observen el mismo período de oscilación. Lo mismo sucede con los dos osciladores pequeños, sin embargo, las oscilaciones son diferentes de las anteriores. 2. Hacer oscilar un solo oscilador de los grandes y pedirle a los alumnos observar lo que sucede.
3. Repita la misma experiencia con los osciladores pequeños. 4. Este fenómeno se conoce con el nombre de resonancia: "Para que un cuerpo absorba la energía que le llega, ambos cuerpos, el remitente y el receptor deben tener el mismo período de vibración." 5. Cuando una radiación verde llega a nuestros ojos tenemos un conjunto de conos ópticos en los ojos que absorben esta radiación: se ve el verde 6. Cuando escuchamos un sonido, las células de nuestros oídos resuenan con la onda que llega con la misma frecuencia de ellos. 7. Cuando sintonizamos una emisora de radio o TV, ponemos nuestro equipo en resonancia con la onda que llega. 8. Coloque una botella vacía con el cuello cerca de la oreja y escuchar la vibración del aire que resuena en la botella.
Sifón con fuente Objetivo Construir un sistema de sifón con una fuente dentro de una botella. Teoría
Un sifón está formado por un tubo, en forma de "U" invertida, con uno de sus extremos sumergidos en un líquido, que asciende por el tubo a mayor altura que su superficie, desaguando por el otro extremo. Para que el sifón funcione debe estar lleno de líquido, ya que el peso del líquido en la rama del desagüe es la fuerza que eleva el fluido en la otra rama. El sifón ya era conocido por los romanos que lo utilizaban en sus acueductos.
Desagüe Aplicaciones
En instalaciones hidráulicas en edificios La aplicación más común de los sifones es en los desagües de los aparatos sanitarios (fregaderos, lavabos, inodoros, etc.), para evitar que el mal olor de las materias en putrefacción del alcantarillado salga por el orificio de desagüe de los aparatos. El modelo más clásico (y el que mejor funciona hidráulicamente) consiste en un tubo en forma de "S" tumbada, de manera que, al desaguar, se llena la primera curva del tubo y la segunda actúa como un sifón, vaciando la primera hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. En este momento, el sifón deja de funcionar y retrocede el agua que está en la parte ascendente entre las dos eses, llenando la primera curva del tubo y aislando el desagüe de los gases de la cañería. También se pueden llevar todos los desagües a un sifón común, llamado "bote sifónico".
En aparatos electrodomésticos
La toma de lejía y suavizante de las lavadoras suele ser un sifón. El suavizante está en su cubeta y no alcanza la parte superior del sifón, pero cuando se abre la válvula de entrada de agua, el nivel sube, comenzando el sifonamiento, que no se interrumpe hasta haber vaciado el depósito de suavizante. El sifón es la parte de la tubería de desagüe de los lavabos y fregaderos que se obstruye con más frecuencia. Materiales: 1. Garrafa de vidrio de boca ancha (frasco de vidrio de mayonesa 500 g) 2. Rosca de goma con dos agujeros 3. Tubo de vidrio con extremo cónico (tipo gotero) 4. tubo de vidrio en forma de L 5. 2 botellas de plástico de de 2 litros, de refresco. 6. tubo de soporte de goma. Montaje Botella de vidrio Tubo de hule
Aro
Tubo de
Tubo de
vidrio con
vidrio en L
punta
Rosca con 2 agujero
Base
Botellas
Soporte
plásticas
1. Construya la base o soporte del montaje. Este soporte puede ser hecho de madera o conseguir uno de metal en un laboratorio de ciencias. Este soporte sostendrá un aro de metal para mantener la botella de vidrio y un soporte adjunto, de madera, que ira un poco elevado. 2. Coloque el tubo de vidrio con un extremo cónico en uno de los agujeros del tapón y poner en el otro agujero el tubo de vidrio en forma de L. La parte cónica del tubo de vidrio debe sobresalir unos 3 cm por encima del tapón , mientras que el extremo interior del tubo en forma de L, debe quedar al mismo nivel interno del tapón. 3. Fije bien el tapón con los tubos en la boca de la botella de vidrio. Conectar un extremo del tubo de goma en el extremo saliente del tubo de vidrio en forma de L. 4. Rellenar una de las botellas de plástico con agua, colóquelo en la base elevada de madera, que va adjunto al soporte universal, introduciendo el tubo de vidrio largo en su interior. Si este tubo de vidrio no llega al fondo de la botella de plástico con agua, coloque un pedazo de tubo de goma en el extremo inferior del tubo de vidrio. Se presentan dos variantes del sifón con fuente interna: Baja presión Presión atmosferica
Sifón con fuente
Botella de vidrio
Tubo de vidrio con punta Rosca Tubo de vidrio el L
Tubo de hule
Soportes
Sifón con fuente
5. Por el extremo libre del tubo de goma, aspire parte del aire contenido dentro de la botella de vidrio. Un chorro de agua (fuente) entrará en la botella. Deje acumular un poco de esa agua por encima del nivel del tapón interior. Para que la fuente empiece a operar sin parar, tiene que haber un poco de agua dentro de la botella de vidrio. Por eso nosotros no recomendamos el uso de las botellas de plástico en la fuente, porque estas botellas se encogen. Funcionamiento 1. El agua existente en la botella baja por el tubo de la goma, y entra en el fondo de la botella que está debajo.
2. Dejando el agua en esta botella de vidrio, aumenta el volumen interno y esto provoca una caída de presión. El ciclo se repite, mantenimiento a la fuente funcionando hasta que toda el agua de la botella elevada se acaba.
Sifón de Balancín desviado
Objetivo: Construir un sifón sencillo que funcione en un balancín.
Un sifon sencillo
Presentación El Balancín que presentamos es un buen proyecto para mostrar el principio de sifón en exposiciones y ferias de Ciencias. Teoría
Un sifón está formado por un tubo, en forma de "U" invertida, con uno de sus extremos sumergidos en un líquido, que asciende por el tubo a mayor altura que su superficie, desaguando por el otro extremo. Para que el sifón funcione debe estar lleno de líquido, ya que el peso del líquido en la rama del desagüe es la fuerza que eleva el fluido en la otra rama. El sifón ya era conocido por los romanos que lo utilizaban en sus acueductos. Aplicaciones
En instalaciones hidráulicas en edificios La aplicación más común de los sifones es en los desagües de los aparatos sanitarios (fregaderos, lavabos, inodoros, etc.), para evitar que el mal olor de las materias en putrefacción del alcantarillado salga por el orificio de desagüe de los aparatos. El modelo más clásico (y el que mejor funciona hidráulicamente) consiste en un tubo en forma de "S" tumbada, de manera que, al desaguar, se llena la primera curva del tubo y la segunda actúa como un sifón, vaciando la
primera hasta que el nivel de agua baja y entra algo de aire. En este momento, el sifón deja de funcionar y retrocede el agua que está en la parte ascendente entre las dos eses, llenando la primera curva del tubo y aislando el desagüe de los gases de la cañería. También se pueden llevar todos los desagües a un sifón común, llamado "bote sifónico". En aparatos electrodomésticos
La toma de lejía y suavizante de las lavadoras suele ser un sifón. El suavizante está en su cubeta y no alcanza la parte superior del sifón, pero cuando se abre la válvula de entrada de agua, el nivel sube, comenzando el sifonamiento, que no se interrumpe hasta haber vaciado el depósito de suavizante. El sifón es la parte de la tubería de desagüe de los lavabos y fregaderos que se obstruye con más facilidad. Como descargador de seguridad en canales Aprovechando las características hidráulicas de los sifones, estos son más eficientes que los vertederos libres para descargar el agua que, por alguna maniobra equivocada aguas arriba, podría desbordarse de un canal provocando cuantiosos daños a las estructuras, por ejemplo, de canales de riego. Para atravesar depresiones en el terreno
En esta aplicación en realidad se utiliza lo que comúnmente se llama sifon invertido. Si un canal se encuentra a su paso con una depresión del terreno natural que obligaría a construir un terraplén muy elevado o un puente, muy frecuentemente es más conveniente interrumpir el canal con un tubo en forma de "U", atravesando así la depresión y retomando luego el canal cuando el terreno vuelve a tener una cota adecuada. En este caso el funcionamiento hidráulico se basa simplemente en el "principio de los vasos comunicantes". El problema más importante es que en la parte inferior del sifón puede haber una presión hidráulica elevada, lo que requiere tuberías reforzadas, capaces de resistirla. A menudo es más barato hacer el puente (como hacían los romanos en los acueductos).
Para alimentar surcos de riego
Es un sistema bastante utilizado puesto que permite retirar el agua desde el canal terciario de riego sin dañar el canal mismo, que generalmente es de tierra. Generalmente estos sifones son de polipropileno (PP) flexible, de un diámetro de entre 50 y 80 mm (2" y 3").
Sifón Materiales 1. Dos botellas fresco de 2 litros sin tapa
2. Un palo de escoba 3. Un pedazo de alambre grueso 4. Un soporte 5. Un trozo de madera para apoyo 6. Un tubo flexible y el agua. Montaje Tubo plástico
Eje
flexible
Palo de escoba
Botella lastica
Bloque de madera
Bloque de madera
Procedimiento
1. Construya el balancín según los dibujos que se presentan arriba. El mango de escoba mide más o menos un metro. Haga una base para soporte del palo de escoba, con un eje que evite que este se caiga. 1. Ponga A encima y B abajo. Aspire por el tubo (retirar el extremo que está dentro de B) hasta que el agua comienza a circular en el tubo, y sumerja el tubo en B, hasta el fondo. En esta situación tenemos que ir de A (superior) y B (abajo). Cuando A este casi vacío, invertir el balancín (A por debajo de B ). 2. Como el sifón está lleno de agua, el sifón continúa halando agua, ahora de de B a A. Cuando B está casi vacío, invertir el balancín de nuevo… y así sucesivamente.
¿Cómo hacer un modelo de teléfono? Objetivo: Construir un teléfono simple, con materiales caseros Materiales: 1. Una caja de madera de las que traen los cigarros puros como los que producen en Danlí. 2. 2 hojas de afeitar Guillete 3. Lápiz de Carbón 4. Receptor de teléfono(puede utilizar uno de algún teléfono ya viejo ó que no ocupe) 5. Alambre de cobre 6. 2 baterías de 1.5 voltios
Cilindro de carbón o de lápiz, como se muestra abajo
Guilletes
Caja de cigarros puros
Guilletes
Teoría básica
En nuestro estudio de cómo nos comunicamos a través de la electricidad, hemos considerado aparatos como el telégrafo y los timbres. Todos estos inventos fueron maravillosos en su día, pero el gran día del triunfo llego cuando se hizo posible trasmitir la voz a gran distancia, por medio de fenómenos eléctricos. Usted va a entender lo difícil que era resolver este problema y cómo se resolvió finalmente, si usted lee la historia de Alexander Graham Bell, inventor del teléfono. El teléfono, como muchos grandes inventos, sin el cual no podríamos vivir ahora, era considerado una cosa imposible hace años y los que pasaban su tiempo haciendo experimentos con ella, fueron considerados locos visionarios. Sin embargo, el éxito llegó al fin, y se hizo posible la transmisión de voz a través de los cables a alta velocidad a todos los lugares de la tierra. Problemas que antes de que se resuelvan, parecen difíciles e incluso imposibles de resolver, por lo general resultan ser muy simples después de que se entienden. Esto es especialmente cierto en el caso del teléfono. El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales eléctricas a distancia. Muy parecido al teletrófono. Durante mucho tiempo Alexander Graham Bell fue considerado el inventor del teléfono, junto con Elisha Gray. Sin embargo Bell no fue el inventor de este aparato, sino solamente el primero en patentarlo. Esto ocurrió en 1876. El 11 de junio de 2002 el Congreso de Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que se reconocía que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci, que lo llamó teletrófono, y no Alexander Graham Bell. En 1871 Meucci sólo pudo, por dificultades económicas, presentar una breve descripción de su invento, pero no formalizar la patente ante la Oficina de Patentes de EE.UU. Usted se sorprenderá al saber que usted puede hacer con dos hojas de afeitar, un trozo de lápiz y una caja de puros un teléfono que transmiten sonidos y su voz (Figura 1).
Montaje 1. Hacer con la punta de un cuchillo, dos surcos paralelos en la superficie de una caja de madera de lo que vienen con los cigarros puros, a una distancia de 4 cm entre ellos.
2. Insertar en cada surco en cada lado una hoja de afeitar (Figura 2). Las hojas deben estar bien sujetas a la caja y a los surcos hechos. Si las ranuras no se mantienen estables, utilice un poco de pegamento superglue. 3. Conecte un cable de alambre de cobre en cada hoja para hacer la conexión más tarde. 4. Ahora haga una punta en ambos extremos de un lápiz (figura 2) dejando bien peladas la barra de grafito y colocarla en el filo de dos hojas. 5. Ahora la parte pelada de grafito del lápiz póngase en contacto con las cuchillas ó Guillete como en el dibujo arriba presentado. Su transmisor del teléfono está listo. 6. Conectar un receptor de teléfono (desconecte el teléfono de su casa, previo permiso de sus padres. Y Si conoces a alguien que tiene un amigo o conocido en la compañía telefónica local, tal vez esta persona te puede conseguir uno que ya está fuera de uso. Conectar a las baterías, como se ilustra en el diagrama. 7. Para probar las conexiones, ponga el receptor en el oído y levantar y bajar el lápiz. Moverlo de lado a lado y se oye un ruido en el receptor, algo parecido a la estática en la radio. 8. Para configurar el teléfono para escuchar las voces, poner un reloj mecánico (los de 'cuerda') sobre la caja y, mientras se escucha por el receptor, ajustar la posición del lápiz hasta que pueda oír el sonido del reloj dos o tres veces más fuerte. 9. Cuando encuentre una posición de bastante sensibilidad quite el reloj, hable directamente sobre la caja de puros ó cigarros, claramente, y su amigo, con el receptor al oído, debe escuchar lo que dice. Por supuesto que debe cubrirse la otra oreja, a menos que el sonido sea suficientemente fuerte.
Usted realizó la hazaña espectacular para hacer un teléfono simple con una caja de puros, jugar y enviar su voz a través de un cable.
Teléfono y micrófono de carbón
Objetivo
Construir un teléfono y un micrófono de carbón, aplicando los principios básicos que utilizo Alexander Graham Bell. Resumen teórico El Teléfono
El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales eléctricas a distancia. Muy parecido al teletrófono. Durante mucho tiempo Alexander Graham Bell fue considerado el inventor del teléfono, junto con Elisha Gray. Sin embargo Bell no fue el inventor de este aparato, sino solamente el primero en patentarlo. Esto ocurrió en 1876. El 11 de junio de 2002 el Congreso de Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que se reconocía que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci, que lo llamó teletrófono, y no Alexander Graham Bell. En 1871 Meucci sólo pudo, por dificultades económicas, presentar una breve descripción de su invento, pero no formalizar la patente ante la Oficina de Patentes de EE.UU.
El conmutador telefónico o teléfono fue inventado por Alexander Graham Bell (1847-1922), físico estadounidense. La fecha de invención de su teléfono es el año 1876.Este aparato consiste en un imán que tiene en uno de sus extremos una pequeña bobina de alambre de forma fina y enrollado. A lo largo del mismo polo, encontramos una armadura ligera formada por una lámina de hierro dulce (membrana).
El conjunto es apoyado por un marco de madera, ebonita, plástico o metal que permite que se pueda utilizar cómodamente. Este dispositivo renuncia por completo al uso de baterías, y podemos hablar a distancia, con sólo dos receptores de teléfono. Funcionamiento del teléfono: La membrana vibra cuando se habla delante de
ella. Cada vez que la membrana se mueve más cerca del polo, el campo magnético se fortalece, y por otra parte se debilita, cada vez que la membrana se aleja del polo. Estas variaciones originan las corrientes de inducción en la bobina. Por ejemplo cuando se "canta" la nota LA sobre la membrana, se producen 435 vibraciones por segundo y se produce, por lo tanto, una corriente alterna de 435 periodos o vaivenes por segundo, que es impulsada por la línea de transmisión (cables que conectan los dos dispositivos) a la bobina del segundo teléfono. En este otro teléfono se producirán campos magnéticos a una velocidad de 435 refuerzos en un segundo, refuerzos que se traducirán en movimientos de la membrana correspondiente y que producirá en el mismo número de vibraciones
de la membrana del primer teléfono, transmitiéndose al aire, y el oído recibirá el sonido allí. El micrófono
El micrófono no es más que una pequeña cajita con los granos de carbón (colocado entre dos placas de metal). Para la transmisión a distancia, están interconectados en serie, el micrófono, el receptor y la batería (6 voltios). Funcionamiento del micrófono: Al hablar ante el micrófono, los granos de
carbono son sacudidas modificándose los numerosos contactos entre ellos, que trae como consecuencia una variación de la resistencia al flujo de corriente. Estas últimas circula como en el caso del teléfono arriba descrito.
En el pasado se utilizaban para los micrófonos unos rodillos de carbón, cuyas puntas se apoyaba en dos placas de la misma sustancia.
Para amplificar el sonido se coloca entre el micrófono y el teléfono un trasformador, que consiste en un par de bobinas P primaria y secundaria S, con núcleo de hierro. Funcionamiento: La corriente que fluye en el circuito del microfónico, induce a la bobina secundaria a transformarla en corriente alterna. Si, por ejemplo la bobina
secundaria tiene 10 veces más vueltas que la bobina primaria, la tensión inducida en el circuito del teléfono es 10 veces mayor que en el anterior. Con esto tienes una buena transmisión, sin perder mucho en la línea y una buena reproducción de sonido.
Parte práctica: el micrófono Este proyecto se refiere a un micrófono de carbón muy simple, pero que construyéndolo con cuidado, puede detectar muy bien los sonidos de su alrededor. Materiales 1. Núcleo de carbón tomada de una gran batería Rayo vac; 2. Grafito de lápiz número 1; 3. Bloque de madera (2 x 3 x 5) cm; 4. Caja de puros o tabla de madera; 5. Fuente de corriente CC de 3 a 6 voltios; 6. Alambre, tornillos, sierra, taladro, etc. Montaje
1. Parta a la mitad, longitudinalmente, el cilindro de carbón retirado del centro de una batería o pila grande (use sierra para metal de dientes finos). Después del corte, lije las caras planas de las piezas obtenidas.
2. Con broca de 1 / 8 " haga unos agujeros en los extremos de las dos piezas (alrededor de 1 cm de la base). 3. En el otro extremo de las dos partes del cilindro de carbón, perfore otro agujero cónico también a 1 cm de la parte superior, que quede a 2 mm de profundidad ( el diámetro será del grosor del lápiz de grafito). 4. Estas piezas serán atornilladlas en el panel de madera, como se muestra arriba. No apretar los tornillos todavía. 5. En los tornillos enrosque los dos alambres número 22, cada uno con cerca de 1 metro de largo. Ahora uno de los tornillos se puede apretar y fijar la pieza en su lugar definitivo. 6. Cortar el lápiz de grafito del tamaño necesario para colocarlo en los agujeros cónicos de las barras de carbón cortadas. Puede sacarle punta a los extremos. Apriete el tornillo que hace falta. El grafito no debe quedar comprimido mucho entre las barritas de carbón cortado, pero si lo suficiente como para no caer de sus rodamientos.
7. El contacto libre de la barra de grafito con el carbón es lo que permitirá el funcionamiento del micrófono. 8. Por último, pegue el micrófono hecho en el centro de una caja de cigarros puros, o sino una tabla de madera con pequeñas bases de madera. 9. Uno de los cables que salen del micrófono debe estar conectado a una terminal
de suministro de corriente continua (puede ser dos o tres baterías en serie); el otro cable y el otro extremo de la fuente debe ser conectados a un auricular del teléfono (véase el resumen en la introducción) o a un auricular de baja impedancia, o un altavoz de automóvil pequeño de 8 ohms o incluso a los terminales de entrada de un amplificador. 10. Ahora, después de varias pruebas y ajustes, puede usted escuchar los sonidos hechos en torno a este micrófono. Si usted trabajó directo puede poner un reloj mecánico de apoyo en la caja de cigarros puros... y escuchar su tic-tac! El montaje que se muestra a continuación es sólo una sugerencia, entre muchos otros:
Receptor de telégrafo de zumbido Objetivo: Construir un aparato telegráfico de zumbido. Tornillo de Tira de metal de reloj
Tornillo de
contacto
contacto Soporte de 2 pulgadas
Tornillo de contacto
Electroimán
Materiales a ocupar:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Base de madera de 15 x 12 x 1.5 cm 2 tablitas de madera de 5 x 8 x 1.5 cm Tablita de madera de 5 x 5 x 1 cm Un tornillo de 3 / 16 "(4,5 mm) y 9 cm de largo, con tuerca y 2 arandelas. 30 pies de alambre o hilo de cobre esmaltado # 22 ó 24. Cinta adhesiva Tira delgada de hierro de 2 pulgadas de ancho por 12 cm Tornillos y taladro Tornillo de latón, de 3 pulgadas de largo y 1 / 8 "(3 mm) de diámetro, con dos tuercas para asegurarlo a una plancha de hierro de 2" (5 cm)
10. Tres o cuatro baterías de 1. 5 voltios
Cabeza del tornillo Arandela
Tornillo de bronce o latón
Tuerca
Teoría
El telégrafo es un dispositivo de telecomunicación destinado a la transmisión de señales a distancia. El de más amplio uso a lo largo del tiempo ha sido el telégrafo eléctrico, aunque también se han utilizado telégrafos ópticos de diferentes formas y modalidades funcionales. Telégrafo de Weber y Gauss El 6 de mayo de 1833, Gauss matemático, astrónomo y físico alemán en colaboración con otro físico,Weber instalaron una línea telegráfica de 1000 metros sobre los tejados de Göttingen (pueblo donde trabajaban) uniendo la universidad con el observatorio astronómico. Al principio no tenían ningún código para comunicarse, pero pronto crearon un alfabeto basado en la amplitud de las señales dándole así una verdadera capacidad de comunicación a su invento. Telégrafo de Huygens La necesidad de codificar el texto en puntos y rayas para transmitirlo y descodificarlo antes de escribir el telegrama llevó al desarrollo de otros tipos de telegrafía que realizaran estas tareas de forma automática. El telégrafo de
Huygens se basa en dos ruedas que contienen todos los símbolos o caracteres que se pueden transmitir y giran, sincronizadas, a la misma velocidad Telégrafo de Baudot Viene a ser una evolución del de Huygens. Se basa en la codificación de los caracteres no en la posición de un único pulso, sino en cinco slots o intervalos de tiempo en los que se podía transmitir un pulso o no. Así se tenía un código binario de cinco bits que permitía transmitir 31 caracteres, además del estado de reposo o "no transmite". También utiliza dos bancos de caracteres, con su blanco de letras y blanco de cifras correspondientes. Es mucho más rápido que el telégrafo de Huygens, ya que además de necesitar sólo 5 slots frente a una por carácter, Baudot refinó los circuitos magnéticos de los electroimanes, reduciendo en lo posible las autoinducciones parásitas, lo que permitía emplear pulsos más cortos. Un receptor telegráfico de zumbido es esencialmente lo mismo que un receptor de telégrafo, excepto que se produce un zumbido al cerrar el circuito, en lugar de clics. Esto es así porque el timbre está construido para que automáticamente se encienda y apague el circuito muchas veces por segundo, al bajar el controlador. Esto hace que sea inducido a vibrar con la suficiente rapidez para generar un sonido parecido a buzzzz. El receptor telegráfico de zumbido es ideal para el envío de códigos --- un zumbido breve es un punto, y un zumbido largo es una línea --- suena tan similar a un código de radio y por lo tanto superior a un receptor telegráfica sencillo. Pasos para su montaje
1. Para hacer la base y el marco del receptor telegráfico, corte tres trozos de madera (1,0 a 1,5 cm de espesor) con las siguientes dimensiones: una (12 x 15 cm), y el otro (5 x 5) cm y últimos (5 x 8) cm. Haga un agujero de 3 / 16 de pulgada en la tabla base que servirá para colocar el electroimán, a unos 6 cm del final de la misma. 2. Para hacer el electroimán, consiga en la ferretería, un tornillo de 3 / 16 "(4,5 mm) y 9 cm de largo, con tuerca y 2 arandelas. Las arandelas servirán de respaldo para el cable de la bobina la tuerca, dejando poco más de 2 cm del extremo del tornillo para sujetar a la base (Figura 2).
3. Cuidadosamente envuelva con unas 100 vueltas el anillo libre del tornillo con alambre o hilo de cobre esmaltado # 22 ó 24, dejando a los dos cabos sueltos, con cerca de 35 cm de largo. 4. Ata el hilo en la última vuelta y fíjelo con cinta adhesiva para evitar que el cable se salga de su lugar. Ahora monta el electroimán enroscando la punta del tornillo de 3 / 16 " en el agujero ya hecho en el tablero (12 x 15) cm. Según el dibujo 1.
5. Para hacer el vibrador (armadura), doble una tira delgada de hierro de 2 pulgadas de ancho por 12 cm de longitud en un ángulo recto de manera que un lado quede de 7 cm. Un pedazo de unos 12 cm resorte de campanita de bicicleta estropeado sería genial. Este puede ser más flexible si se calienta hasta el rojo vivo y se enfría lentamente (Tenga cuidado para no quemarse). Haga dos agujeros en el lado más corto. 6. Pegue una tira de hierro o de acero con un tornillo en la base, usando un taladro eléctrico con el debido cuidado.
7. Pegue con tornillos para madera, el bloque pequeño, como se muestra en la Figura 1. Usted debe tener cuidado de que la cuchilla que vibrará no quede a mas de 2 mm más allá de la 'cabeza' del electroimán. Si esto no es exacto, se puede ajustar más tarde. 8. Para el punto de contacto, consiga un tornillo de latón, de 3 pulgadas de largo y 1 / 8 "(3 mm) de diámetro, con dos tuercas para asegurarlo a una plancha de hierro de 2" (5 cm). 9. Coloque el tornillo de latón en los agujeros como se muestra en la Figura 3.
10. Fije con tornillos para madera, el soporte de hierro en el lado del bloque (5 x 8 cm), de modo que cuando esté en la posición correcta, como se muestra en la Figura 1, la parte horizontal del soporte quede a aproximadamente 1 cm por encima de la lámina vibrante.
11. Ahora conecte su receptor telegráfico, con dos, tres o cuatro baterías de 1. 5 voltios al manipulador construido por usted mismo (si no, compre un interruptor tipo residencial, que venden en las ferreterías).
12. . Asegúrese de que todas las conexiones queden bien y el alambre se peló (y pulió), donde se hacen las conexiones. 13. Apretar la palanca del manipulador y mantenerla allí mientras se gira el tornillo de latón hacia abajo hasta que haya contacto con la lámina vibrante. Si no lo hace vibrar use papel de lija o lana de acero para pulir la superficie hasta que se dé el contacto. Una vez que la máquina empieza a vibrar, ajuste mejor el sonido, ajustando correctamente el contacto del tornillo, o haciendo las correcciones necesarias. Ahora usted puede practicar el código, o si otro de sus colegas han construido el aparato telegráfico, se puede conectar con una línea de transmisión en la sala, como en la actividad 15, o puede enviar señales a través de la cuadra de su casa y su amigo.
¿Cuál es la base del telégrafo simple?
Telégrafo antiguo
Teoría introductoria: El telégrafo llegó en un momento en que los pioneros de América del Norte, que viajaban en los vagones, eran todavía jóvenes. Estos hombres y sus familias habían sufrido las penurias de largos viajes en las ciudades del este y las tierras de cultivo en los Estados Unidos a través de las llanuras, en las Montañas Rocosas y los desiertos del oeste a la costa del Pacífico. Sólo el viaje duró unos seis meses. En un momento como este, cuando los amigos hacen falta, debe de haber sido una dolorosa ansiedad esperar durante largos meses la llegada de noticias. En ese momento la distancia parecía una barrera infranqueable y debió ser, sin duda, una idea interesante el sueño de lograr una forma de reducir esta barrera y transmitir mensajes a la velocidad de la luz.
Ensayos sencillos de Joseph Henry, profesor de Albany, les indico el camino. El hacía que un imán, situado en un aposento adyacente, moviera un pedazo de hierro causando un clic. De este principio simple, creó un sistema de signos con el que llamaba a ciertas salas del edificio. Sin embargo, quien imagino algo más
fue un pintor joven, llamado Samuel B. Morse, que se interesó en los experimentos de Henry. Rápidamente se dio cuenta de las posibilidades que ofrecía para la comunicación el sistema de signos de Henry, si se extendía a partes distantes y diferentes del mundo. De este principio simple es que surgió y tenemos el sistema telegráfico que sirvió al mundo por más de 170 años y sigue siendo válida, a pesar de las maravillas modernas del teléfono, la radio y la televisión y el internet. El telégrafo es un dispositivo de telecomunicación destinado a la transmisión de señales a distancia. El de más amplio uso a lo largo del tiempo ha sido el telégrafo eléctrico, aunque también se han utilizado telégrafos ópticos de diferentes formas y modalidades funcionales. Materiales a ocupar:
1. 2 Cajas vacías de madera de cigarros puros ó en su defecto una caja de madera de 30 cm de largo por 20 cm de ancho y 8 cm de profundidad. 2. Un clavo grande de 4 a 5 pulgadas 3. 2 tornillos de 8 cm con dos arandelas cuadradas 4. Un pedazo de vidrio grueso de 10 cm de largo por 3 cm de ancho 5. 20 metros de alambre de cobre esmaltado numero 24 6. 2 baterías de 1.5 voltios cada una. 7. 5 alfileres grandes ó clavos delgados de 2 pulgadas 8. 2 metros de alambre de cobre numero 22 Construcción del telégrafo e instrumentos asociados
Ahora vamos a construir algunos dispositivos sencillos que pueden ser utilizados para producir combinaciones de sonidos que representan las letras del alfabeto y por lo tanto le permitirá enviar mensajes codificados a través de redes inalámbricas en un telégrafo rudimentario primero y uno complejo después. Primera parte - En esta sección podrás montar el dispositivo de lo más sencillo posible, para enviar mensajes en código. Esto le ayudará a comprender más fácilmente el principio del telégrafo.
1. Obtener una caja de cigarros puros de madera o de cualquier otra caja de madera de unos 30 cm de largo por 20 cm de ancho. 2. Coloque un pequeño trozo de vidrio grueso y un clavo grande con la punta apoyada en el vidrio (Figura 1) Tornillo de 8 cm con arandelas
75 a 100 vueltas de alambre de cobre fino
Caja de puros vacia Vidrio rectangular
3. Coloque unos alfileres que fijen el clavo grande, como se muestra en el diagrama. Estos sirven como una guía para mantener el clavo grande en su lugar. Deja una cierta holgura suficiente como para que el clavo grande se pueda mover libremente de arriba abajo alrededor de 1 cm. 4. Ahora usa uno de los electroimanes dándole unas 75 o 100 vueltas de alambre de cobre # 24 esmaltado en torno a un tornillo de 8 cm. Conectar el electroimán así construido a dos ó tres pilas ó baterías de 1.5 voltios. Se puede utilizar también una pila cuadrada de 4,5 voltios que podrás comprar en las ferreterías. 5. Estás listo para poner las letras en el código. Retener el electroimán firmemente en una posición de unos 3 mm por encima del extremo libre del clavo mientras usted o un ayudante enciende el circuito entre el alambre y las pilas ó baterías. ¿Se oye un chasquido doble cada vez que el circuito está encendido y apagado?
Realiza una serie de clics (encendido y apagado con rapidez), estos pueden ser llamados puntos. Los guiones son el equivalente al tiempo que se tardan tres puntos. El código telegráfico se hace por una combinación de estos "puntos" y "guiones" para representar las letras del alfabeto y los números del uno al diez (Figura 2).
1 - Un guión es igual a tres puntos. 2 - El espacio entre las partes de la misma letra es igual al punto. 3 - El espacio entre dos letras es igual a tres puntos. 4 - El espacio entre dos palabras es igual a cinco puntos. Por ejemplo, cuando usted toma un chasquido seguido de un breve plazo, tiene "punto-raya", que es la letra A. Trata de formar algunas palabras con tu equipo rudimentario. Este equipo rudimentario de la ilustración es el principio del telégrafo, pero te darás cuenta que no es práctico para enviar un código complejo. Esta dificultad se corregirá en la próxima parte.
Segunda parte - Esta parte le enseñará cómo construir un receptor y un manipulador y cómo enviar un código, casi tan bueno como el equipo real (Figura 3). Electroimán, 75 a 100
vueltas de alambre # 24 de cobre ,esmaltado.
Armadura
Vidrio
Caja de puros vacia
Pilas o baterias Gancho ti o tornillo
Tira de metal de cuerda de reloj despertador, o lata
Un receptor de telégrafo se compone esencialmente de tres partes: electroimán, yunque y armaduras. Estas partes serán montadas dentro de una caja de cigarros puros de madera, como la que se ilustra en la Figura 1.
1. Enrolla 75 a 100 vueltas de alambre de cobre esmaltado # 24 en torno a un tornillo de 6 a 8 cm de longitud, este será nuestro electroimán. Deja en el extremo del tornillo con el alambre enrollado un espacio libre suficiente para contener dos arandelas y el grosor de la caja, para que el electroimán se puede conectar y atornillar a la caja como en numero 3. 2. Para hacer la armadura, se utilizara una pieza de 10 cm con 1 / 4 "(6mm) de diámetro tipo tornillo y de cabeza redonda. Este tornillo largo se ocupara junto a dos arandelas que enrosquen con ella. Sujeta con un tornillo de gancho y las dos tuercas ó arandelas cuadradas el tornillo de 10 cm a la caja, de manera que 'cabeza' del 'tornillo' de 10 cm quede por debajo del electroimán(A unos 3 mm). 3. Un pedazo cuadrado de madera con un trozo de vidrio pegado a él será un eficaz yunque. Se debe de pegar el yunque con firmeza a la caja. El Pegamento resistol blanco para madera es excelente para pegar. La altura del yunque deberá ser tal que haya una distancia de 3 mm entre el electroimán y la punta de la armadura. 4. Sólo queda ahora colocar un resorte para tirar de la parte posterior de la armadura, si esta tiene tendencia a pegarse al imán cuando se interrumpe la corriente --- debido al magnetismo residual. Un hule de elástico o de manejar el dinero es suficiente. Colóquelo a la caja con un tornillo tipo gancho. Dele la tensión suficiente para evitar que la armadura para sea atrapada o quede pegada cuando el electroimán está apagado. Un buen consejo es poner un pedazo de cinta de celofán transparente en la cabeza del tornillo de 10 cm , donde existe la tendencia a quedar pegado. 5. ¿Estás listo para el montaje del manipulador?. Obtener un trozo de madera de unos 7 cm por 15 cm. Cortar una tira de estaño, de unos 3 cm por 12 cm y utilizar el papel de lija o lana de acero para quitar toda la pintura, tinte o pintura.. Los agujeros se pueden hacer con un clavo grande y un fuerte golpe con un martillo. Inserte el tornillo a un lado de la placa y coloque la tira de metal en el otro extremo, para que se forme un circuito, cuando la tira metálica se presiona contra la cabeza del tornillo.
Utiliza un alambre común de cobre (alambre # 22) para las conexiones necesarias: el receptor, las dos baterías y el controlador. Estos deben estar conectados en serie, como se muestra en la Figura 3. ¿Estás listo para probar si se puede transmitir el mensaje? Si, al apretar el manipulador, usted no recibe una serie de clics, esto significa que sus conexiones están flojas o que es necesario ajustar la banda elástica. ! Buen éxito!
¿Cómo se hace un timbre eléctrico?
Objetivo: Construir un timbre eléctrico
100 vueltas de alambre de cobre # 22 sobre un tornillo de 3”
Arandela
Gong de reloj de pared, o campana de despertador
Tuerca
Introducción: ¿Te has preguntado cómo la electricidad, corriendo en silencio a través de un cable, puede hacer sonar una campana ó timbre eléctrico? Si usted ha estado intrigado por esto, entonces este proyecto puede contestar la pregunta para usted. Usted aprenderá cómo funciona una campana y también recibirá instrucciones para construir una con materiales que no le costarán casi nada.
Un timbre eléctrico es un dispositivo capaz de producir una señal sonora al pulsar un interruptor. Su funcionamiento se basa en fenómenos electromagnéticos. Consiste en un circuito eléctrico compuesto por un generador, un interruptor y un electroimán. La armadura del electroimán está unida a una pieza metálica llamada martillo, que puede golpear una campana pequeña. Funcionamiento
Al cerrar el interruptor, la corriente circula por el enrollamiento del electroimán y este crea un campo magnético en su núcleo y atrae la armadura. El martillo, solida a la armadura, golpea la campana produciendo el sonido. Al abrir el interruptor cesan la corriente y el campo magnético del electroimán, y un resorte devuelve la armadura a su posición original para interrumpir el sonido.
Para conseguir que el martillo golpee la campana repetidamente mientras el interruptor esté cerrado, y no una sola vez, se sitúa un contacto eléctrico en la armadura que actúa como un interruptor. Así, cuando la armadura es atraída por el electroimán, se interrumpe el contacto, cesa la corriente en el electroimán y la armadura retrocede a su posición original. Allí vuelve a establecerse el contacto eléctrico, con lo que el electroimán vuelve a atraer a la armadura, y así sucesivamente. Modernamente, muchos timbres no tienen interruptor, basándose en golpear la campana al doble de la frecuencia de la red. Tienen la ventaja de ser más fiables y más duraderos, ya que no se ensucian ni se desgastan los contactos del interruptor. Algunos no tienen ni campana, bastando la vibración de los contactos transmitida a la caja del timbre. A veces se llama zumbadores a estos timbres sin campana, porque el sonido que producen es un zumbido; Normalmente este se usa en oficinas ,escuelas ,institutos para avisar que es la hora de cambiar de clase o si hay algún incendio. Si usted estudia los diagramas (figuras 1, 2 y 3), usted encontrará lo fácil que es adaptar algunas piezas de material sin mucho valor, para construir una campana que suena muy bien con baterías de 1.5 voltios. Materiales:
1. 2. 3. 4.
Tabla de madera de 12 x 18 x 2 cm. Dos tablitas de madera de 5 x 2 x 2 cm. 20 pies de alambre esmaltado numero 22 ó 24 Tornillo de ocho pulgadas de largo por un cuarto de pulgada de ancho con 2 tuercas y 2 arandelas que le queden. 5. Campanilla de reloj despertador 6. 2 Tornillos 7. Resorte de 1 cm de ancho que viene dentro de la campana de las bicicletas 8. Planchita de hierro de unos 7 cm de largo por 1 de ancho 9. Tornillo de 2.5 cm con 2 arandelas 10. Tornillo de latón de 1/8 de pulgada con 2 arandelas. 11. 2 baterías de 1.5 voltios Montaje:
1. Necesitas una tabla de 12 x 18 x 2 cm, que es la base del dispositivo y dos tablitas de madera de5 x 2 x 2 cm, una para sujetar el electroimán y el otro para mantener la cuchilla del vibrador. 2. Envuelva al menos con 100 vueltas de alambre de cobre esmaltado # 22 o 24, alrededor de un tornillo de 8 "x 1 / 4" para el electroimán. Deje unos 15 cm de alambre en los extremos, cuando la bobina este lista. 3. Utilice una tuerca y dos arandelas para formar el carrete donde se enrolla el cable. Deje al descubierto al menos 2,5 cm del extremo del tornillo de rosca para mantener sujeto el electroimán en el bloque de madera, como se muestra en el diagrama ó dibujo de la siguiente pagina 4. . Monte el electroimán cerca de la mitad de la base con tornillos de tamaño adecuado.
Arandela 100 vueltas de hilo de cobre 22 esmaltado.
Arandela Tuerca
Campanilla de reloj despertador
Tuerca
5. Para hacer el vibrador o badajo, sería excelente utilizar el resorte que viene dentro de una campanilla de bicicleta, que tenga por lo menos 1 cm de ancho. 5. Ablande un pedazo del resorte de la campanilla de bicicleta de unos 14 cm, calentándolo, hasta el rojo vivo, en una llama del gas de la estufa de la cocina (que sostiene con los alicates, es lógico). Se espera a que se caliente al rojo vivo y esperar después lentamente hasta que se refresca solo. Esto disminuye un poco la rigidez del resorte, y lo ablanda para no
conservar el magnetismo. Le hace al resorte extendido una agujero cerca de una las extremidades y dos agujeros en el otro extremo, con una distancia de 2cm entre agujero. 6. Coloque un tornillo de latón 1 / 8 ", con dos tuercas para servir como una cabecita de martillo para el extremo del resorte extendido que tiene solo un hoyo. 7. Doble cerca de 4 pulgadas en el otro extremo de resorte extendido en un ángulo recto, y colocar en un bloque de madera atornillándolo con tornillos pequeños y fuertemente al bloque de madera, basado en la Figura 3. Debe ser colocado de manera que la hoja se extiende lejos del imán unos 3 milímetros.
Resorteextendidoó vibrador
8. Para hacer el punto de contacto utilice una planchita de hierro de 1 "(2,5 cm), comprado en una tienda, puede muy bien servir como un apoyo. Además utilice un pequeño tornillo de 1,5 cm de longitud, preferentemente de cobre, con arandelas, como se muestra en la Figura 3. Colóquelas como se muestran en ese dibujo.
8.
Adjunte esta planchita de hierro a la base, atornillándola en un punto a aproximadamente 8 cm del martillo vibrador. Antes de montar el soporte, se debe quitar el vibrador, lo suficiente como para que cuando el punto de contacto se coloca, el vibrador ira a comprimirlo con una presión muy firme. Por supuesto, usted debe quitar el vibrador que enderezó y se prueba antes de ser instalado. Este debe quedar a 3 mm desde la punta del electroimán, como se sugirió anteriormente. 9. Conecte el cable, antes de montar la campana, y hacer los ajustes necesarios para producir una buena vibración del martillo. Así que usted puede determinar la posición del gong ó campanita en relación con el vibrador martillo. El esquema para la conexión de los cables se puede ver claramente en la figura 1. 10. Ahora conecte las dos baterías de 1.5 voltios y hacer el ajuste necesario del punto de contacto, presionando dentro o fuera. El vibrador ó cabeza de martillito debe vibrar con energía. Asegúrese de que todas las conexiones son buenas 11. La punta del tornillo de contacto también debe ser lijados. Mientras que el martillo está vibrando, mantenga la campana con los dedos y buscar una posición en la que el martillo golpeará mejor el borde de la campana y atornillar, a continuación, el gong ó campanita a la base (Figura 2). 11. Si se dobla un poco más el resorte vibrador, ó se modifica la presión de los contactos o también se modifica el espacio entre el vibrador y el electroimán o se lijan las puntas de contacto, usted puede encontrar el mejor rendimiento de la campana. ¡Tenga en cuenta la cantidad de detalles que se puede ajustar! Ahora que se ha construido esta campana simple, usted debe estudiar el camino emprendido en cadena por la electricidad para hacer sonar el timbre: desde la batería a su paso por el electroimán, de bobina de alambre hasta el punto de contacto, y por lo tanto hasta la hoja del vibrador, y por medio de la hoja del vibrador, de vuelta al polo opuesto de la batería.
Timbres y campana eléctricos Objetivo: Usar el campo magnético producido por la corriente eléctrica para la construcción de un timbre y una campana eléctrica.
Esquema de un timbre eléctrico
Materiales: 1. Alambre de cobre esmaltado # 22 o # 24.
2. Dos clavos grandes. 3. Alambre de cobre 4. Baterías de 1.5 voltios 5. Botón de timbre. Lo venden en ferreterías. 6. Terminales de cobre. Ver dibujos 7. Arandela de cartulina o cartón. 8. Lamina de lata 9. Base de madera de 10 x 15 cm y 1.5 cm de grueso
Teoría ¿Te has preguntado cómo la electricidad, corriendo en silencio a través de un cable, puede hacer sonar una campana ó timbre eléctrico? Si usted ha estado intrigado por esto, entonces este proyecto puede contestar la pregunta para usted. Usted aprenderá cómo funciona una campana y también recibirá instrucciones para construir una con materiales que no le costarán casi nada.
Un timbre eléctrico es un dispositivo capaz de producir una señal sonora al pulsar un interruptor. Su funcionamiento se basa en fenómenos electromagnéticos. Consiste en un circuito eléctrico compuesto por un generador, un interruptor y un electroimán. La armadura del electroimán está unida a una pieza metálica llamada martillo, que puede golpear una campana pequeña. Funcionamiento
Al cerrar el interruptor, la corriente circula por el enrollamiento del electroimán y este crea un campo magnético en su núcleo y atrae la armadura. El martillo, solida a la armadura, golpea la campana produciendo el sonido. Al abrir el interruptor cesan la corriente y el campo magnético del electroimán, y un resorte devuelve la armadura a su posición original para interrumpir el sonido. Para conseguir que el martillo golpee la campana repetidamente mientras el interruptor esté cerrado, y no una sola vez, se sitúa un contacto eléctrico en la armadura que actúa como un interruptor. Así, cuando la armadura es atraída por el electroimán, se interrumpe el contacto, cesa la corriente en el electroimán y la armadura retrocede a su posición original. Allí vuelve a establecerse el contacto eléctrico, con lo que el electroimán vuelve a atraer a la armadura, y así sucesivamente. Modernamente, muchos timbres no tienen interruptor, basándose en golpear la campana al doble de la frecuencia de la red. Tienen la ventaja de ser más fiables y más duraderos, ya que no se ensucian ni se desgastan los contactos del interruptor. Algunos no tienen ni campana, bastando la vibración de los contactos transmitida a la caja del timbre. A veces se llama zumbadores a estos timbres sin campana, porque el sonido que producen es un zumbido; Normalmente este se usa en oficinas ,escuelas ,institutos para avisar que es la hora de cambiar de clase o si hay algún incendio.
Procedimiento
1. En primer lugar, envuelva una capa de alambre de cobre esmaltado # 22 o # 24, en un clavo y poner a prueba la fuerza del campo magnético producido. 2. Luego, en otro clavo, envuelva 5 capas superpuestas juntas con el mismo alambre 3. Pruebe el nuevo campo magnético. Esta experiencia le permitirá concluir que a mayor número de vueltas de alambre sobre el núcleo (clavo), mayor será la intensidad del campo magnético. El montaje se ilustra a continuación:
Interruptor de campana
4. Un timbre de fabricación casera se puede montar con este último electroimán, (con 5 capas de alambre de superposición). A y C son los extremos del alambre enrollado del electroimán con 5 capas de alambre de cobre # 22 a # 24. B es un pedazo de alambre de cobre flexible que conecta al cable de hierro rígido de la terminal E. Este alambre de hierro rígido toca la grampa de latón de la armadura de hojalata .Ver la ilustración inicial. 5. Conectar el montaje hecho a las baterías y verlo funcionar. 6. Ahora de acuerdo a las ilustraciones de abajo, construya su campana eléctrica. ! Cuidado! En los esquemas las vueltas de alambre alrededor del núcleo no son
reales, como en la figura (b) en donde aunque el dibujo indica solamente 5 vueltas de alambre alrededor del núcleo, los camadas de hilo reales son 5 vueltas de alambre (en este caso es sólo 60 vueltas de alambre).
A. Montaje completo
Unión de lata o latón Alambre de hierro Armadura de lata
Arandela de cartón
Tira de lata
Esquema del timbre
La campana seguirá la siguiente línea para ensamblarla: Esquema del timbre
Tornillo de contacto
Tira de metal o lata
B. Electroimán de campana
Esquema de la campana
Chapa de hierro
Variante de campana
Atención, no vayan a pensar que el electroimán de la campana que se muestra a continuación contiene sólo 6 o 7 vueltas de alambre sobre el tornillo (como se muestra). Lo real son de 6 o 7 capas de alambre de 22 o 24 en el tornillo.
Gong de timbre Lamina vibrante Tornillo de
Electroiman
contacto
Tuerca
Tornillo nucleo del electroiman
Bloque de madera
Alambre fino de cobre
Lamina de contacto
Bloque de madera Tornillos Interruptor de corriente
Montaje final
Tornado en una caja y en una botella
Objetivo
Construir dos modelos de tornados caseros, con materiales fáciles de conseguir. Presentación y teoría El siguiente experimento consiste en hacer un 'tornado' en una caja de cartón
El tornado es una violenta, peligrosa y destructiva columna rotativa de aire en movimiento la cual se encuentra en contacto tanto con la superficie de la tierra como con una nube de cumulonimbo o, raramente, la base de un nubarrón. Los tornados pueden presentarse en diversos tamaños, siendo típica la forma de nube embudo, cuyo final alcanza el suelo y generalmente está rodeado por una nube de escombros y polvo. La mayor parte de los tornados tienen velocidades de viento entre 64 kilómetros/h y 177 kilómetros/h, miden aproximadamente 75 m y se desplazan durante varios kilómetros antes de disiparse. Algunos logran velocidades de viento de más de 480 kilómetros/h, se extienden a través de más de 1.6 kilómetros, y permanecen en tierra durante más de 100 kilómetros. La Escala Fujita y la Escala de Fujita Mejorada clasifican los tornados según el daño causado. Un tornado EF0, la categoría más débil, produce daños en árboles pero no en estructuras importantes. Un tornado EF5, la categoría más fuerte,
puede arrancar casas desde sus cimientos y deteriorar grandes rascacielos. La Escala TORRO categoriza los tornados desde T0, para los sumamente débiles, hasta T11 para los tornados que se sabe son más poderosos. Los datos del radar de Doppler, la fotogrametría, y los modelos que se conocen de los remolinos de tierra (marcas cicloidales) también pueden ser analizados para determinar la intensidad de un tornado y poder atribuirle una categoría. Las Trombas marinas tienen características similares con los tornados, pues están caracterizados por constituir una corriente de viento en forma de chimenea que se mueve en espiral, la cual se forma sobre las superficies del agua, uniéndose a nubes de Cumulonimbo grandes. Éstas, por lo general, son clasificadas como tornados, o más exactamente, como tornados no-super celda que se desarrollan sobre grandes extensiones de agua. Estas espirales de aire son frecuentes en las áreas tropicales cerca del ecuador, pero son menos comunes dentro de las áreas de alta latitud. Los tornados han sido observados en cada continente, excepto la Antártida. Sin embargo, la enorme mayoría de tornados en el mundo ocurren en la región de Tornado Alley de los Estados Unidos, aunque también puedan ocurrir en casi toda Norteamérica . Asimismo, cabe la posibilidad que ocurra en el centro-sur y este de Asia, Filipinas, centro-este de Sudamérica, África austral, noroeste y sudeste de Europa, Australia occidental y del sudeste, y Nueva Zelanda.
Materiales
1. Caja de cartón con alrededor de (30 x 30 x 60 cm) 2. Papel celofán 3. Cinta adhesiva 4. Abanico de los que enfrían las computadoras 5. Palitos de incienso. Nota: Estos ventiladores utilizados en las fuentes de alimentación para las computadoras pueden ser obtenidos (sin costo) en los talleres de reparación de computadoras. Consígase uno .Retire el ventilador de la fuente destornillando los 4 tornillos y cortando los dos cables dos cables y después instalar en el tornado.
Estos ventiladores son de 12 VDC. Aquí hay un modelo visual de los mismos:
Montaje
1. Recorte la tapa de la caja en la medida correcta, para encajar el ventilador. 2. Recorte el lado frontal de la caja .Pegue la hoja de papel celofán para cubrir la parte descubierta. Es a través de ella que se verá el tornado. 3. Recorte tres ventanas en la parte inferior de la caja, como se muestra en la figura de abajo a la izquierda.
e d s e r o i r e t s o p s o n t o n t r a a c c s e o d l r a a j t a r c o a C l
4. En otra versión, en lugar de cortar estas aperturas en la base, cortar en las esquinas posteriores de la caja, como se muestra en la figura de la derecha. 5. Colocar el ventilador en el agujero de la cubierta como se muestra en la figura central (versión 1) o derecha (versión 2). Use cinta adhesiva para asegurar bien el ventilador. Tenga cuidado de instalarlo bien para que cuando se ponga a funcionar, extraiga el aire del interior de la caja. Ventilador de com utadora
Caja de cartón
Celofán
Agujeros largos
Incienso
6. Encender una varita de incienso y ponerla junto a la base del aparato construido (se puede colocar un pequeño platillo Pírex para evitar la quema del cartón). 7. Conecte el ventilador a una fuente de alimentación de 12 V DC y disfrutar del tornado hecho en casa. Nota 1: Para ver mejor el tornado, la técnica de incienso puede ser sustituida por
un recipiente poco profundo con agua hirviendo (para ello se recomienda cortar la base de cartón para que entre el vapor de agua. Nota 2: Un aerosol piezoeléctrico (usado en el tratamiento del asma), situado en la
parte inferior de la caja, también permite la visualización de las "líneas" de los
tornados. Nota 3: Como incienso se puede ocupar también productos como resinas, gomas,
maderas, cortezas, raíces. Variante del tornado
Usted puede construir un 'tornado' mucho más fácil con dos botellas de refresco de 2 Litros, un tarugo o pedazo de madera cilíndrica con un agujero central y el agua. Aquí está el dibujo:
La adaptación de las dos botellas, boca a boca, se puede hacer con un trozo de palo de escoba de 6 cm de largo con un orificio central a lo largo de la longitud con un diámetro de unos 6 mm. Ajustar el diámetro de este trozo de palo de escoba con lija hasta que quede bien entre las bocas de las botellas. Un pedazo de tubo de PVC exterior embellece el montaje y da mayor rigidez al sistema. Una de las botellas debe contener el agua al nivel normal de los refrescos y el otro debe de este vacío. Para hacer funcionar invertir el sistema para que la botella de agua llena este en la cima y girar en su totalidad formándose un tornado (bien visible en la ilustración de arriba) y el agua entra en la botella bajo.
Transformador casero
Objetivo: Construcción de un transformador elemental y funcional ilustrando el principio de funcionamiento de los transformadores, infiriendo asociados leyes empíricas. Teoría
Se denomina transformador a una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario. Funcionamiento
Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.
Materiales 1. Núcleo de hierro (10 x 2 x 2) cm (macizo o laminado) 2.Alambre de cobre esmaltado # 26 a # 30 (300 g) 3. Alambre de cobre esmaltado # 22 o # 24 4. Cable de alimentación eléctrica (cable de conexión de enchufe) 5. Lámpara de 6 voltios y su rosca incluida. 6. Base de madera, cinta adhesiva y cartón duro Montaje 1. Recorte y encaje dos "arandelas" cuadradas de cartón en el núcleo de hierro (deje las solapas en el agujero para una mejor fijación de las arandelas).
2. Envuelva dos capas de cinta adhesiva para sostener estas arandelas en el núcleo y aislar eléctricamente el núcleo del alambre que se enrollara. Coloque una arandelas de cartón a 1 cm del extremo de la base del núcleo de hierro y la otra arandela a 3 cm. 3. Entre las dos arandelas enrolle alrededor el alambre delgado de cobre (utilizar unos 30 metros de cable), dejando unos 15 cm de extremos libres (pasa estos extremos en los agujeros realizados en los bordes de las arandelas de cartón grueso). En estos extremos libres conecte los dos cables de la fuente eléctrica. 4. En la base de madera, fije el portalámparas y las dos terminales (macho-pin hembra) conectados a los terminales del enchufe. Coloque la lámpara de 6V en la rosca portalámparas. 5. Con el alambre de cobre más grueso enrolle cerca de 10 vueltas en el extremo libre del núcleo (esa extremidad, también deben estar protegidos con cinta
