El documento explica cómo realizar un experimento de cromatografía utilizando tinta china y alcohol para separar los diferentes pigmentos que componen la tinta. Se necesita una tira de papel, tinta china, alcohol y un vaso. Se aplica la tinta en la tira y se sumerge parte de la tira en el alcohol del vaso, permitiendo que el alcohol ascienda y separe los pigmentos, mostrando franjas de colores.

1. Bienvenid@
a . . .

2. Experiment s
Científic s
Caser s
¿Qué tal si
empezamos?

3. El diccionario define la
cromatografía como un método de
análisis que permite la separación
de gases o líquidos de una mezcla
por adsorción selectiva,
produciendo manchas
diferentemente coloreadas en el
medio adsorbente.
Este experimento, nada
complicado, es la prueba palpable
de que la tinta china está formada
por diferentes componentes, cada
cual de su color.

4. Si conoces a algún biólogo, médico o químico, sabrás que
necesitan con frecuencia separar los componentes de una mezcla como
paso previo a su identificación.
La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que
se basa en las diferentes velocidades con que se mueve cada una de
ellas por una tira de papel, arrastradas por un disolvente en
movimiento.
Vamos a utilizar esta técnica para separar los pigmentos
utilizados en la tinta china.
¿Qué necesitas? (ingredientes)
•Una tira de papel poroso. Se puede utilizar el papel
de filtro de una cafetera o incluso recortar el
extremo (sin tinta) de una hoja de periódico.
•Rotulador de tinta china.
•Un vaso.
•Un poco de alcohol (del de 96º, claro).

5. Elaboración
Recortamos una tira de periódico que
tenga unos 4 cm de ancho y que sea un
poco mas larga que la altura del vaso.
Enrollamos un extremo en un bolígrafo
(no nos complicamos y nos ayudamos de
cinta adhesiva) de tal manera que el
otro extremo llegue al fondo del vaso.
Dibujamos una mancha con un rotulador
negro en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm
del borde. Hay que procurar que sea intensa y que no ocupe mucho.
Echamos en el fondo del vaso alcohol, hasta alcanzar una altura de 1 cm
aproximadamente.
Se sitúa la tira dentro del vaso de manera que el extremo quede sumergido
en el alcohol pero la mancha hecha sobre ella quede fuera de él.
Observa lo que ocurre: a medida que el alcohol va ascendiendo a lo
largo de la tira, arrastra consigo los diversas pigmentos que contiene la
mancha de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al
cabo de un rato se ven franjas de colores.
Truco del almendruco: puedes tapar el vaso
para evitar que el alcohol se evapore.

6. Prueba a poner el dedo gordo de
un pie debajo de esta silla, que
tiene sobre su asiento una pesa
de 5 kg. Si llevas playeros,
probablemente tampoco vas a
notar mucho la carga, pero si los
quitas... Pues eso que sientes en
el empeine es (miligramo arriba,
miligramo abajo) del mismo valor
que la presión atmosférica, o lo
que es lo mismo, la presión que
cada día soporta tu cabeza
debido al peso de la columna de
aire que tenemos encima. Pero...
¿por qué no nos enteramos?

7. La presión atmosférica resulta del bombardeo continuo de las moléculas del aire contra todo
aquello con lo que entran en contacto. Cada vez que una de esas moléculas (nitrógeno y oxígeno
principalmente) colisiona con la superficie de un sólido o líquido, ejerce sobre ella una fuerza
determinada. La intensidad de esta fuerza, por cada centímetro cuadrado de la superficie del objeto
de que se trate, es una medida de la presión.
El caso es que esto tan molesto que debería ser una presión hacia nosotros de 720 gramos por
cada centímetro cuadrado de tu cuerpo (¿te imaginas?) no lo notamos porque se compensan las
fuerzas que presionan la piel hacia dentro desde el exterior con las que presionan la piel hacia fuera
desde nuestro interior.
Por eso no nos enteramos, pero estamos bajo el aire. ¿Saben los inocentes peces, cuya
memoria es de sólo tres segundos, que están bajo el agua?
¿A que bajo el agua sí te enteras de la presión? Resulta que, a cierta profundidad, ya no hay
compensación de fuerzas, como ocurría en el aire. Ahora es bastante mayor la presión del agua
sobre nuestra piel hacia dentro que la que se sigue ejerciendo sobre la piel desde nuestro interior.

8. ¿No crees que con esto se
puede recrear una puesta de
sol? Es tan sencillo como
coger un vaso, leche y una
linterna, seguir las
instrucciones que se te den y
podrás, así, ver un “atardecer”
de color anaranjado o
amarillento... Después de esto,
te parecerá que los de verdad
pierden toda su dulzura y
misticismo.

9. Empecemos por el principio...
¿Por qué el cielo (despejado) es azul? Buena pregunta.
• Porque siempre ha sido así. [No convence]
• Porque los rayos solares se refractan al entrar en la atmósfera y la franja del espectro
que nos corresponde ver es (de los siete colores en que se descompone la luz blanca
que nos llega: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta y añil) la de color azul. [Estaría
bien si pudiese explicar por qué a veces en los atardeceres (a pesar de que el Sol incide
sobre la atmósfera con un ángulo claramente diferente al mediodía) no cambia el color
azul por ningún otro]
• El aire puro es incoloro, pero contiene motas de polvo en suspensión y otras
moléculas varias que dispersan la luz (blanca) solar. Tenemos la suerte de que la luz
azul resulta dispersada (al atravesar la atmósfera) en mayor medida que la de los
colores restantes, que tienden a seguir en línea recta. Percibimos así un extra de luz
azul proveniente de otras direcciones que no son la línea recta que une nuestros ojos
con el rey de los astros. Observa el dibujo: Partículas de polvo
dispersantes
De la luz
que
también
llega a la
atmósfera
en esta
dirección,
se refracta
más la
azul ...y esta luz azul procedente de
otras direcciones nos llega a...
NOS
OTR
OS

10. Entonces...
¿Cómo simular las partículas en suspensión que provocan la sorprendente
coloración de las puestas de Sol?
Usando el aire como elemento no parece muy asequible. La primera alternativa
es recurrir a otro fluido: el agua. Bien, llenamos un vaso transparente con agua
hasta la mitad. Hasta aquí, fácil. A continuación, dejamos caer unas gotas de
leche en el mismo. Si tienes buen pulso, también es fácil. ¿Cuál va a ser
nuestro“Sol”? Una linterna. Luego, lo único que falta es iluminar el vaso con la
linterna desde arriba, fijar nuestra mirada desde abajo y veremos...
La luz de la bombilla que nos llega no es blanca, tal como ocurriría si no hubiese
leche, debido a la dispersión que provocan las minúsculas partículas de caseína y
los glóbulos de nata suspendidos en la leche. El color exacto que vemos dependerá
del tamaño y la concentración de estas partículas presentes en la disolución.

11. La sal es
cloruro
sódico, lo
que
significa
que está
formada
por átomos
de sodio y
átomos de
cloro.

12. Quizás hubieses oído ya alguna vez que los granos de sal son
cúbicos, pero nunca lo habías visto.
Quizás hubieses visto ya alguna vez la forma cúbica de los granos
de sal, pero ahora vas a saber por quépor qué son así.
Cualquier químico afirmaría sin dudar que la sal común es cloruro
de sodio. Esto no aclara nada. Pero proseguiría, matizando que los
átomos de cloro y sodio, constituyentes de la sal común, se
decantan por situarse alternativamente en los vértices de cubos:
un cloro, un sodio, un cloro, un sodio,... de forma que cada átomo
de sodio estará rodeado de ocho de cloro y viceversa, tal como se
ve en esta representación:
Átomos de sodio
Átomos de cloro

13. La causa de esta configuración geométrica está en sus cargas eléctricas y en sus
dimensiones relativas.
Cuando millones de millones de millones de átomos de sodio y cloro se unen y originan
un cristal de sal lo suficientemente grande para que pueda verse, la forma de este
cristal (que tú ves a través de la lupa que tienes delante) es un reflejo de la disposición
interna de los átomos individuales. Si ves un cubo, eso querrá decir que los átomos se
agrupan formando cubos que son realmente minúsculos, pero que al “arrimarse”
trillones de ellos, conforman una estructura cúbica visible.
Desde un avión, seguro que no ves un dado; pero si fuésemos poniendo millones y
millones de dados, unos encima de otros y respetando que las caras de cada uno
tocasen totalmente a las caras de los que tiene al lado, hasta que tuviesen un tamaño
semejante al de un edificio, pues verías un gran cubo desde la ventanilla del avión.
Sí, sí, no te asustes, que esa acumulación de materia brutal es lo que hace la
naturaleza, pero a pequeña escala.
De todos modos, después de ver la sal a través de la lupa y de leer este texto, notarás
que falta algo: la mayoría presentan las esquinas desgastadas. Esto es a causa del
rozamiento con sus congéneres, habiéndose deteriorado tanto que algunos se habrán
transformado prácticamente en esferas. No obstante, que nadie dude que ellos
empezaron siendo perfectos cuadrados tridimensionales.

14. Vertemos un poco de
vinagre, que no deja de
ser una disolución
diluida de ácido
acético en agua, en un
vaso de cristal. Lo
mezclamos con unas
cuantas cucharadas de
bicarbonato sódico (del
que se usa para
combatir la acidez
estomacal), pero sin
pasarse. La mezcla
empezará a burbujear,
“subirá” por el vaso y
en cuanto parezca que
se sale del mismo...

15. ... vertemos su contenido
sobre la vela como si fuese
un líquido invisible. Ojo,
porque debemos tener cuidado
de no derramar el líquido en
cuestión. La vela se apaga.
¿Por qué?
Por culpa de esa mezcla de
vinagre y bicarbonato, se
produce dióxido de carbono,
un gas más pesado que el aire
al que, por tanto, le ocurre
lo mismo que a una piedra en
el agua: baja.
La vela necesita oxígeno para permanecer encendida (igual
que nosotros para sobrevivir), por lo que si le llueve CO2,
se apagará. Para el ser humano, respirar aire que contenga
dióxido de carbono no es perjudicial en sí, salvo que
estuviese en cantidades tan grandes que se volviese
irrespirable la atmósfera.

16. Aún así, atención, porque quemar aceites y consumir bebidas
gaseosas o cerveza libera a la atmósfera tal cantidad del
“inofensivo” gas que se empieza a acumular en ella y esto
deriva en el famoso efecto invernadero: la radiación solar
llega a la superficie terrestre (entra) pero al ser rebotada
se convierte en infrarroja y es absorbida por el CO2, entre
otros gases (no sale).
¡No os alarméis! No debemos echar toda la culpa al consumo
de refrescos, aceite o cerveza, pues el incremento de CO2
está ocurriendo desde el siglo pasado, debido principalmente
a la industrialización, el consumo de ingentes cantidades de
combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón) y por
descomposición de la inmensa cantidad de materia orgánica
contenida en los bosques, que han sido aceleradamente
destruidos (tala, quema), sobre todo en las últimas décadas.
Mejor dicho, alarmaros, porque el calentamiento global
provocado por el efecto invernadero podría hacer que la
temperatura media terrestre se elevase en verano y
disminuyese en invierno, lo que produciría cambios
climáticos cuyas consecuencias serían catastróficas:
deshielo de los polos, lo que implica grandes riadas y
elevación del nivel de los océanos, con la consecuente
inundación de las zonas costeras bajas.

17. Cuando echamos
sal a nuestra comida
o azúcar al café, no
enfriamos ni
calentamos
perceptiblemente
el líquido, pero
estos dos
ingredientes son la
excepción a una
regla.
Esa regla afirma
que cuando
cualquier
sustancia química
se disuelve en
agua, hace que
aumente o
disminuya la
temperatura de la
disolución de
forma inevitable.

18. Para probar esta última afirmación, dispondremos de nitrato amónico, que es un
fertilizante muy común, y de cloruro cálcico que es un agente secante habitual, el cual
se suele vender para secar los sótanos y armarios húmedos.
El proceso es muy sencillo. Se echa en un vaso con agua el nitrato y en otro el
cloruro (basta con un par de cucharadas), removiendo a continuación. Con sendos
termómetros, se comprueba si se modifica la temperatura del líquido elemento al
añadir las dos citadas sales. Resulta que en el caso del nitrato, enseguida notaremos
que desciende la temperatura, pero con el cloruro el efecto será distinto: el agua se
calienta.
La causa de este fenómeno está en que cuando se disuelve una sustancia en agua,
se inicia un proceso de dos fases: primero, se rompe la estructura del sólido
cristalino (enfriamiento) y a continuación reaccionan el agua y los fragmentos del
compuesto (calentamiento). Si el enfriamiento producido es mayor que el
calentamiento posterior, globalmente se enfría la disolución (es lo que le ocurre al
nitrato). Si sucede al revés, la disolución se calienta (acontece con el cloruro
cálcico o el sulfato de magnesio).
En el caso de la sal o el azúcar, se compensan prácticamente el enfriamiento del
primer proceso y el calentamiento del segundo.

19. Aunque la distancia
del Sol al Ecuador
es prácticamente la
misma que del Sol a
los polos, resulta
chocante que
mientras en la
Amazonia están en
manga corta, los
pueblos lapones se
dedican a construir
iglúes y se abrigan
con pieles hasta las
orejas.
¡HAY DOS
MOTIVOS!

20. PRIMERO: ATMOSFÉRICO
Cuando el rey de los astros está en su punto más alto, sus rayos
caen perpendicularmente a la atmósfera y atraviesan “sólo” los 320
kilómetros que tiene de grosor la misma. Pero si está más bajo en el
cielo, los rayos llegan a nosotros de forma oblicua y tienen que
atravesar mayor distancia antes de depositarse sobre nuestras
cabezas. Dado que la atmósfera dispersa y absorbe parte de la luz
solar, cuanto más tenga que recorrer por ella, menor será su
intensidad.
SEGUNDO: GEOMÉTRICO
Aunque no tuviéramos atmósfera, la luz seguiría siendo más débil
en los polos que en el Ecuador por pura geometría. Para entenderlo
mejor, en un espacio oscuro, iluminamos con una linterna la
superficie de una naranja. No hace falta decir que la linterna es el
Sol y la naranja la Tierra.

21. La posición “mediodía” consiste en apuntar la linterna al centro de la naranja: distinguimos un rayo
solar perfectamente (bueno, casi perfectamente) circular. La posición “atardecer” consiste en
mantener la misma distancia linterna-naranja, pero dirigiendo la luz hacia la izquierda ligeramente,
hasta que casi salga de los límites de la sabrosa pieza de fruta: apreciamos un óvalo de luz solar,
como si el círculo se hubiese distorsionado.
Es decir, la misma cantidad de luz procedente del sol se extiende en el ecuador sobre un área
menor (el círculo) que en los polos (el óvalo). Así, a cada punto de éstos últimos “le toca” una
menor intensidad, pues la misma cantidad de energía luminosa solar se reparte en más superficie.

22. Las velas son máquinas de producir llamas, pero de una forma muy
torpe. Es tan poco eficiente, que parte de la parafina que no se
quema se desintegra en pequeñas partículas de carbono, que son
recogidas por la parte inferior de la hoja del cuchillo.

23. El gran problema de la ineficacia de la combustión de una vela está en la
complejidad del proceso.
Si ponemos el cuchillo muy arriba, el carbono se habrá
encontrado ya seguramente con algún oxígeno con el que
quemarse.
Pero situándolo justo sobre la llama, la hoja adquiere un aspecto
ennegrecido, extremadamente oscuro, parecido al carbón. De hecho,
es tan negro que se emplea para hacer tintas.
Primero, parte de la cera debe derretirse.
A continuación, la cera líquida tiene que ascender por la mecha para evaporarse y
disiparse en forma de gas.
Sólo entonces puede reaccionar con el oxígeno del aire para llegar a
quemarse.
Resulta que no hay suficiente aire rodeando a la mecha como para dar cuenta de
toda la parafina derretida que está deseando ser quemada, de modo que parte de
ella se desintegra en partículas de carbono.
Para “verlas”, situamos la hoja de un cuchillo de cocina en la llama y esperamos
unos segundos. Tic, tac, tic, tac.

24. No. La verdad es que no nosmolestamos en colocarminuciosamente laslimaduras de hierro paraque adoptasen esa forma.Un imán ubicado debajo delpapel hizo el trabajo pornosotros. Este es un métodosencillo de mostrar cuál esla forma de las líneas decampo magnético. Veamoscómo procedimos.

25. MaterialMaterial
o Imán (cuanto máspotente, mejor)
o Papel (como soporte)
o Limaduras de hierro (su ligerezanosresultarámuy útil)
ProcedamosProcedamos
Situamosun puñado delimaduras de hierro aleatoriamentesobreel papel. Si despuéscolocamos
un imán debajo, laslimaduras sereorganizarán, como si fuesen soldadosquereciben unaorden de
un oficial, y adoptarán laformación queseapreciaen lafoto previa.
Presentan esteaspecto porquesesitúan justamentesobrelasllamadas“líneasdecampo
magnético” generadaspor el imán. Pero... ¿quéson laslíneasdecampo magnético?
Son líneasimaginarias(cerradas) quemarcan ladirección haciadondeapuntaríalaagujadeuna
brújulaqueubicásemosen lasproximidadesdel imán.
¿Quieresverlas?

26. N S

27. Agua líquida y agua sólida (hielo).
Que la primera está más caliente
que la segunda nadie lo duda, y que
nuestros dedos están aún más
calientes, tampoco nadie lo duda.
Mojemos los dedos en el agua
contenida en el vaso y así estarán
un poco más fríos. A continuación,
acercamos lentamente las yemas a
alguno de los cubitos de hielo.
ATENCIÓN! Como por arte de
magia, somos capaces de...

28. ... ELEVAR LOS CUBITOS. Voilá!!!!!!!!
El cómo ocurre semejante exhibición de
poderío se responde de manera muy
sencilla. Un principio elemental de
Termodinámica (que además es de
sentido común) dice que cuando dos
cuerpos a diferente temperatura entran
en contacto, el más caliente cede calor
al frío hasta que se igualan sus
temperaturas.
Pues bien, en nuestro experimento los
cubitos de hielo están bajo cero y

29. PARA SABER MÁS
Con la explicación anterior, hay un punto que puede que no quede muy claro: ¿por qué razón
es el hielo el que hace que se congele el agua de los dedos y no el agua quien provoca la
fusión del hielo?
Respuesta: hay mucha menos cantidad de agua líquida que de hielo. Por tanto, aunque es
posible que parte del hielo que está en contacto con el agua de los dedos se convierta en
agua líquida, este proceso tiene mucha menos “fuerza” que el contrario: hay tanto hielo y tan
poca agua que esa masa de hielo la enfría sin apenas oposición.
¿Qué le ocurriría a un recipiente con hielo + agua, ambos a exactamente 0ºC?
Primero, veamos qué ocurre a las moléculas de agua líquida cuando las vamos enfriando.
Pues que cada vez se mueven más despacio, y los 0ºC es la temperatura a la cual se
desplazan lo suficientemente despacio como para poder agarrarse entre sí y establecerse
en unas posiciones fijas que caracterizan al hielo. Ya no se dedican a nada como hacían
las moléculas de agua líquida.
Por eso, la clave de lo que ocurre al tener hielo y agua a 0ºC es fijarse en la superficie de
separación de ambos estados: tiene lugar un baile caótico en el que moléculas de hielo se
convierten en agua y moléculas de agua en hielo. Esto ocurre por dentro (podríamos decir
que cada molécula se tiene que decidir, en cierto modo).
Pero... ¿qué vemos desde fuera? Ningún cambio: hielo y agua coexisten pacíficamente.

30. Se entiende por Huevo de Colón una "cosa
que aparenta tener mucha dificultad, pero
resulta ser fácil al conocer su artificio".
Se cuenta que al volver Cristóbal Colón (al
que el historiador Juan Eslava Galán
califica de “tipo sin escrúpulos, vanidoso,
soberbio, megalómano, desconfiado,
ambicioso y sediento de oro”, aunque le
reconoce que “era hombre de mundo,
baqueteado en el trato con gentes muy
diversas”) de América, se le recriminó
durante una comida que cualquiera podía
haber descubierto el Nuevo Continente.
Entonces Colón pidió a los comensales que
pusieran un huevo en pie. Todos
comenzaron a dar mil vueltas al huevo, sin
conseguirlo. Convencidos de lo imposible de
tal tarea, dieron su oportunidad a Colón.
Éste golpeó el huevo contra la mesa y lo
dejó en pie. Al parecer, de ahí proviene esta
expresión.

31. Vamos a comprobar con este experimento si poner un huevo de
pie es tan difícil como esta anécdota nos quiere hacer ver.
Antes de nada, vamos a mirarlo de cerca. No es tan liso como
parecía, ¿verdad? Tiene como unos bultos en su superficie. Si
tuviésemos una docena a mano, encontraríamos varios que son
bastante rugosos por el extremo más ancho.
Después, se busca un mantel de algún material relativamente liso
(vale el de tela que tienes ante ti). Con una mano firme y un poco
de paciencia, habremos cumplido, sin florituras, el sueño de
cualquiera de los comensales antes citados.
Por si no fueses capaz, siempre nos quedará utilizar el viejo truco
de ocultar un anillo bajo el mantel y, fingiendo dificultad increíble,
“equilibrar” el huevo sobre él.

32. Desde luego que a nadie le
sorprende que digamos que
una manzana no flota en el
aire. Aún así, es necesario
saber que el aire (como buen
fluido que es) ejerce un
empuje hacia arriba. Esto lo
predice el principio de
Arquímedes, pero es tan
pequeña esta fuerza de
empuje vertical ascendente,
que la pobre manzana se va
irremediablemente hacia el
suelo por culpa de la
gravedad (que es una fuerza

33. FLOTA!!!!!
Ahora, el empuje
del agua es
mayor que la
fuerza de la
gravedad, lo que
hace que no
tengamos forma
de hundir la
manzana.
¿Cómo es posible
que haya
cambiado el
empuje si sigue
siendo nuestra
misma manzana?
Muy fácil. Es porque no depende de la manzana,
más bien es función del medio en que nos
encontremos. Si la densidad de la manzana es
mayor que la densidad del medio (por ejemplo,
aire, dióxido de carbono o gasolina), se hunde,
mientras que si la densidad de la manzana es
menor que la densidad del medio (por ejemplo,
agua o aceite), flota.
Sustancia Densidad (g/cm3)
Aire
Agua
Manzana
Gasolina
0,0013
1
0,68
0,70

34. La manzana engaña: es menos densa de
lo que parece. Resulta que sus células
no están empaquetadas de un modo
muy compacto, pues quedan entre las
paredes de las mismas unos huecos de
aire que representan entre el 20 y el 25
% del volumen total de la fruta.
Tampoco vayamos a pensar que
estamos ingiriendo aire cuando nos la
tomamos; tiene gran valor dietético.
Es diurética, estimulante y ayuda a
eliminar toxinas. Tiene un tipo de fibra
suave llamada pectina que le da
propiedades saciantes y contiene
vitaminas B y C, además de potasio.
Son un buen dentífrico natural y
fortalecen las encías. También son
buenas para el CORAZÓN y la
CIRCULACIÓN.
RECOMENDACIONES:
1- Dos manzanas tomadas al levantarse ayudan a combatir la resaca de una noche de excesos.
2- Según estudios , dos manzanas al día pueden reducir hasta un 10% el nivel de colesterol.
3- El simple olor a manzanas tiene un efecto relajante y ayuda a bajar la tensión .
4- Gracias a la fructosa se ayuda a mantener un nivel equilibrado de azúcar en sangre.

35. Si alguien tuvo alguna vez la mala suerte de
abrir un huevo, para hacerse una rica tortilla
con toda la ilusión del mundo, y notar
inmediatamente un olor despreciable, no habrá
dudado de que ese huevo estaba podrido (un
gas llamado sulfuro de hidrógeno, de fórmula
H2S, es el responsable de ese olor).
Pero... la cosa no parece tan fácil cuando lo
que queremos es cocer el huevo. ¿Cómo saber
si está en condiciones para ser engullido?
Mira qué ocurre cuando introducimos el huevo
en el líquido elemento...

36. El huevo se hunde. Eso quiere decir que está
bien, que se puede empezar la cocción sin que
nos llevemos ninguna sorpresa cuando, una vez
cocido, rompamos la cáscara.
Si flotase, más nos vale deshacernos de ese
huevo, reclamar al tendero y cocer otro distinto.
Ojo, porque no siempre que un huevo flota
quiere decir que esté podrido. Alguien podría
engañarnos si previamente disuelve sal en el
agua.
Prueba lo siguiente: una vez el huevo está
depositado en el fondo, echa sal a la pota,
remueve y verás que el huevo... sube... sube...
sube... y ¡¡¡toca la superficie!!!

37. Las agujas están hechas
normalmente de acero
inoxidable. Cualquier
objeto construido con este
material se hunde,
¿verdad?
Así ocurre, tal como se
aprecia en estas dos fotos.
Ahora bien, como si de un
reto se tratase, vamos a
intentar (con un vaso,
agua, una aguja y el pulso
de nuestra mano) que la
aguja flote en la superficie
del agua.

38. Antes de empezar, una breve clase de física.
Hay un concepto, muy familiar, que se llama presión. Los físicos
la definen como el cociente entre fuerza aplicada y superficie de
contacto:
p = F / S
Para entendernos, supongamos que dos personas se encuentran
en la cima de un monte nevado. Si una de ellas pesa 120 kg y la
otra 70 kg, es evidente que la primera se hunde más (aplica
mayor fuerza sobre la nieve y por tanto, más presión).
Pero si la de 120 kg se pone unos esquís, seguramente ya no se
hunda casi nada, porque ahora su peso se reparte sobre una
superficie mayor, y cuanto más grande sea la superficie sobre la
que se aplica la fuerza, digamos que a cada punto de esa
superficie “le toca” menos presión.
Seguro que ya nos explicamos por qué los esquimales se
desplazan con esquís o con “raquetas de nieve” (su peso se
reparte en una superficie mayor y así no se hunden tanto).

39. ¿De qué se trata, entonces? Claramente, de conseguir que
la aguja se apoye en el agua sobre una superficie que sea lo
más grande posible.
Por eso, si colocamos la aguja vertical, la superficie de
contacto es mínima y la presión sobre el agua muy grande,
por tanto se hundirá.
Pero si tenemos la pericia suficiente como para colocarla en
horizontal sobre la superficie del agua, entonces se
mantendrá a flote.
¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡ PRUEBA !!!!!!!!!!

40. Si nos fiásemos absolutamente de nuestros sentidos, nunca llegaríamos a
reconocer que, por ejemplo, es la Tierra la que se mueve y el Sol el que
permanece “quieto”. A nosotros nos da la sensación de que nuestro
planeta ni rota ni se traslada.
Pues bien, vamos a comprobar que es muy fácil engañar a tu vista.
Observa el papel de esta práctica desde unos 30 cm. de distancia, fijando
ambos ojos en el centro de la imagen. Evádete de todo lo que te rodea. Es
muy posible que tachemos de iluso a quien pretenda convencernos de que
nuestros ojos van a trasladar (SÍ, COMO LO LEES, TRASLADAR) el
grueso punto azul al interior del gran círculo anaranjado.
¿Cómo es posible? Vete acercando poco a poco el papel hacia tu cara, sin
perder la concentración y sin desviar la vista. Irás viendo que el punto azul
se acerca irremediablemente al hueco blanco y que... ¡ENCAJA EN ÉL!

41. Es fácil preguntarse por qué es el punto azul el que se desplaza hacia el hueco
blanco y no al revés, lo cual podemos comprobar repitiendo el proceso las veces
que deseemos. Siempre veremos el mismo “movimiento”.
Resulta que el círculo azul tiene un perfil negro, debido a lo cual se dice que es
más fuerte. Esto hace que el ojo vea siempre un círculo azul aterrizando en un
espacio blanco.

42. La polea simplepolea simple se emplea para levantar cargas a una
cierta altura. Está formada por una polea fija al techo,
sobre la cual puede deslizarse una cuerda. Se usa, por
ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de
los pozos. Al estirar desde un extremo de la cuerda, la
polea simplepolea simple se encarga solamente de invertir el sentido
de la fuerza aplicada.
La polea doblepolea doble se usa para levantar cargas
muy pesadas a una cierta altura. Está
formada por una polea fija al techo y otra
polea móvil, acoplado a la primera
mediante una cuerda. Se usa de forma
similar a la polea simplepolea simple, pero en el caso
de la doble, la fuerza que hay que aplicar
es menor, de manera que se consigue una
“ventaja mecánica” (es decir, hay que
esforzarse menos para elevar el peso).

43. Estamos en Atenas: en el año 450 a.C. aparecieron las poleas fijaspoleas fijas. Somos
lentos aprendiendo, pues hubo que esperar hasta 200 años después (había
pasado Alejandro Magno) para que se vieran las primeras poleas móvilespoleas móviles.
En este experimento, hemos reproducido estos dos ingenios tan antiguos.
Con dos tableros perpendiculares, dos listones, tres poleas, hilo de pescar,
dos sacos con garbanzos, dos dinamómetros y un poco de paciencia, nos
ha salido este dispositivo que puedes observar en la imagen.

44. -Antes de nada, coger un bolígrafo y tener a mano la tabla donde vas a anotar las medidas.
-¿Qué medidas?
-Las que marquen los dinamómetros.
-¿Qué es un dinamómetro?
-Un dinamómetro mide la fuerza con que la Tierra tira de una masa, es decir, su peso.
-¡Pero a cada peso la corresponde una masa!
-Cierto. Por eso, si nos fijamos en la escala que se descubre a medida que vamos tirando con la
mano del extremo del dinamómetro, sus valores pueden aparecer en gramos o en Newton. Es
decir, que miden o bien la masa que colgamos o bien la fuerza con que tiramos de él. En
nuestro caso, utilizaremos dinamómetros que midan la fuerza.
-¿Qué se anota, entonces?
-Tiras con un dinamómetro de la pesa de 1 kg situada en la polea simple y anotas el valor de la
fuerza necesaria para levantarla del suelo (es la cantidad que se aprecia en el punto más alto de
la parte de la escala que queda a la vista). A continuación, tiras con el otro dinamómetro de la
otra pesa, también de 1 kg, situada en la polea doble y anotas el valor, igualmente, de la fuerza
que necesitas aplicar para elevarla. Completas una tabla como ésta:
¿QUÉ HAY QUE HACER?
Fuerza aplicada (N)
Polea simple Polea doble

45. No es necesario recordar que el arco iris
aparece en el cielo cuando llueve. Pero... ¿por
qué se produce? Imagina que un rayo de luz es
interceptado por una gota de agua suspendida
en la atmósfera. Lo que le ocurre al rayo queda
patente en esta imagen:
Cuando estás viendo un arco iris,
siempre tienes el sol a tu espalda. La
lluvia forma una cortina delante de ti,
y sobre ella ves el arco iris.
Parte de la luz que se refracta al entrar en la
gota se refleja en las paredes interiores y
vuelve a refractarse al salir de la gota al
exterior. Después de la última refracción, es
cuando la vemos. Cuando este efecto se
produce en millones de gotas suspendidas
juntas en el aire, se forma un arco de colores
en el cielo.

46. El prisma actúa como lo haría una
gota: la primera refracción separa
los colores que contiene el rayo de
luz incidente y la segunda refracción
incrementa aún más esta
separación.
El problema que se plantea no es sencillo. ¿Cómo reproducir este
fenómeno natural en nuestra casa?
Lo primero que debemos ingeniar es qué dispositivo sustituirá al
astro rey. Parece evidente: una linterna.
Más difícil –menos fácil- se nos antoja conseguir “algo” que
reproduzca el efecto que sobre los rayos solares produce el agua.
Descartado el disponer de gotas de agua en suspensión, se trataría
de pensar en un elemento que produzca una doble refracción a la luz
de la linterna. Ya está: un prisma triangular. Este dibujo nos da
un idea de lo que podría ocurrir:
Ampliación: en realidad, el número de reflexiones internas puede ser
mayor de dos (dependiendo de por dónde entra la luz en la gota) y puede
dar lugar a la aparición de dos arcos iris cuando observamos el
fenómeno en la naturaleza. El primario es más fuerte e interior y el
secundario más débil y exterior.

47. Ya sólo nos faltaría recoger en una pantalla la combinación que
sale del prisma y comprobar que, efectivamente, la luz proyectada
por la linterna se descompone en una especie de arco iris.
Así, no nos ruborizaremos si afirmamos que la luz blanca, en
realidad, está compuesta por siete colores diferentes (es la suma
de esos siete colores). A lo que se obtiene, los físicos le llaman
un espectro. Fíjate cómo queda:
* Espectro: resultado de la dispersión de un conjunto de radiaciones. En este caso, la radiación es la luz
blanca.

48. Fíjateen el monitor deun ordenador o en unapantalladeTV. Posiblemente, cuentesmásde
diez coloresdiferentes. Esunalástimaladecepción quevamosaprovocar, pero en realidad no
son másquetres: azul, verdey rojo.
¿Cómo queverde?, preguntaríacon losojoscomo platosun artista. Su escandalosareacción se
debeaque, cuando pintábamosen laescuela, siempresenosdijo quelostrescolores
primarioseran azul, amarillo y rojo.
Lasolución alacuestión esquelacienciaserefierealoscoloresprimariosdela LUZ,
mientras el artenoshabladeloscoloresprimariosdelos PIGMENTOS. Loscientíficos
piensan en el color como unacaracterística“natural” delapropialuz; losartistasinterpretan
loscoloresapartir delaspinturasy tintescon losquehacen susobras.
AMBOS TIENEN RAZÓN.
Resultaque, por laformaen quenuestrosojosfuncionan, laslucesazul, verdey roja
contienen, por sí solas, todaslaspropiedadesnecesariasparaser sumadas y producir, así,
cualquier color percibido. El ojo humano tienetrestiposdecélulassensiblesal color: un tipo
esmuy sensiblealaluz azul, otro alaverdey otro alaroja. Nuestrapercepción devarios
coloresdependedel grado en quelaluz queentraen nuestrosojosestimulaaesostrestiposde
células(el cerebro “suma” esasestimulacionesacadatipo decélulaparaproducir sensaciones
devarioscolores).
Un objeto coloreado, por otraparte, tieneun determinado color porque sustrae todaslas
tonalidadesqueconforman laluz quelellega, excepto laquecorrespondeal color quese
reflejahacianuestro ojo. Unamezcladeazul, amarillo y rojo escapaz deabsorber casi
cualquier luz queincidasobreella, demodo queson ésosloscoloresconsideradosprimarios
parapinturasy tintes.
Mezclade
colores
sustractiva
Suma de
luces
primarias

49. Parecerazonabletodaestaexplicación teórica, pero... ¿hay algunaformasencilladecorroborar estosaspectos?
Sí. Volvamosal planteamiento inicial: miremoslapantalladeun televisor con unalupa.
Veremosqueestáformadapor minúsculosrectángulos–llamadospixels- azules, verdesy rojos(nuncadeotros
colores). Nuestro ojo losmezclatodosporquelosrectángulosindividualesson demasiado pequeñoscomo paraverlos
aunadistancianormal.
Esdecir, quegraciasalalupavemoslospixelsuno por uno, mientrasquesin ella, sesuperponen y el ojo percibecada
punto delapantallacomo la“suma” devariospixels, quedan lugar acualquier color (rosa, naranja,...).
Si no dispusiesesdelupa, esteefecto estambién observableponiendo unasgotasdeaguaen laparte
superior delapantallay observando lamagnificación detalladadelospuntosqueconforman la
imagen. Por supuesto, ten amano unaservilletaparalimpiar lapantalla.

50. La cámara digital es una cámara fotográfica normal, pero con muchas ventajas. Entre ellas
destacan la mejor calidad de imagen y la posibilidad de almacenar en una memoria una
cantidad de imágenes mayor a la que cabe en un carrete.
Posteriormente, las fotos pueden pasarse de modo muy sencillo al ordenador. Así, se evita
el costo de carretes y revelados. Una vez en el ordenador las posibilidades de retoque de la
imagen son infinitas: elegir el encuadre, cambiar de color, utilizar diferentes filtros,...
En este experimento, lo único que tendrás que hacer es contemplar el objeto
que tienes delante y, si te animas, cogerlo con mucho mimo y colocar tu rostro
a un palmo de la parte trasera. Estás en la misma posición que cuando vas a
hacer una foto con una cámara digital...
Apunta a un objeto que se encuentre a unos tres o cuatro metros, ajusta el
“zoom” acercando o alejando el cilindro móvil y ¡oh, lá, lá! se ve una imagen
del objeto (invertida, eso sí) en la “pantalla”.
Lástima que no podamos disparar...

51. Materiales y herramientas Primeros
acoples...
Oscurecimiento
La CÁMARA

52. Como ves, es bien fácil construir la estructura de una
cámara de fotos (otra cosa es hacerla funcionar).
Material
Tubo de cartón grueso
Cinta aislante
Envase de margarina pequeño
Fieltro
Lámina de metacrilato transparente
Lupa
Tubo de plástico duro
Proceso
Se empieza por lo más fácil: taladrar la tapa del envase de margarina lo justo para introducir el
tubo de cartón. Como la lupa no encajaba en el interior del tubo de plástico, lo ajustamos con
fieltro. Se introduce el segundo tubo en el primero, de modo que lleguen hasta el fondo del
envase, donde practicaremos un agujero rectangular, que cubriremos con la lámina de
metacrilato. Para fijar esta “pantalla” al envase y para oscurecer la caja, se recubre éste con
cinta aislante negra.

53. ¿Por qué funciona? Porque en esencia lo que hacemos es enfocar la imagen del objeto en la pantalla gracias a la lupa:
estamos copiando del ojo humano. Veamos algo de su anatomía (una de las más maravillosas y complejas que hay).
Al frente, el ojo tiene una ventana transparente (la córnea, aproximadamente de 1.2 cm de diámetro), a través de la cual
se inicia el proceso visual, refractando los rayos de luz. Luego sigue la pupila, que es como un diafragma ajustable a la
luz. Enseguida está el cristalino, que es una de las partes más increíbles: es como una lente zoom que se encarga de
enfocar lo que ves. Cada vez que quieres ver de cerca estos músculos se contraen y el cristalino engorda. Cuando
quieres ver de lejos, los músculos se relajan y el cristalino adelgaza.
Cuando ves un objeto, la luz pasa a través del cristalino, que lo enfoca y proyecta sobre la retina, que es como una
pared que recubre las dos terceras partes del interior.
En 5 centímetros cuadrados la retina del ojo contiene 137 millones de células receptoras sensitivas a
la luz: 130 millones de bastones para la visión en blanco y negro y 7 millones de células
fotorreceptoras, llamadas conos, para la visión a color.
Se genera, así, una cantidad mínima de electricidad, la cual pasa al nervio óptico y se transmite a tu
cerebro a 500 Km/h. Tu cerebro interpreta las señales que le llegan y emite su fallo en tan sólo 2
millonésimas de segundo.
Esto se llama eficacia!!!

54. Es bien fácil ensayar en
la cocina un efectoefecto tan
interesante como el
siguiente: sujeta una
cucharacuchara sopera con dos
dedos por el extremo del
mango, permitiéndole
que gire, y coloca su
parte convexa justo
debajo del chorro del
grifogrifo del fregadero. No
puede ser; la cuchara
sale de su posición de
equilibrio de forma
mágica y se eleva como
si fuese atraída por un
imán.
En nuestro
experimento, se ha
sustituido el grifo por
una mangueramanguera de la
que sale agua gracias a
una bombabomba, el
fregadero por una
cubetacubeta para fotografía
llena de agua y los
dedos para sujetar la
cuchara por una
bisagrabisagra unida a la
misma y a un soportesoporte
de laboratorio.

55. Por supuest o que t odo est o t i ene una expl i caci ón:
se l l ama EFECTO MAGNUS.
Como todos los libros se empeñan en
explicar este fenómeno con el mismo
ejemplo (esfera girando en el seno de
un fluido en movimiento), pues no hay
más remedio (si queremos apoyarnos
en un dibujo) que seguir la norma.
El fluido se mueve con velocidad v1 en
cualquier lugar, excepto encima de la
esfera, que lo hace con v3, y debajo,
que lo hace con v2.
Dado que la esfera está girando,
empujará en el sentido del movimiento
a las partículas de fluido que pasen
por encima de ella, pero frenará a
aquellas que pasen por debajo
(fijémonos en la flecha negra que
marca el sentido de giro). Parece
evidente que v3 > v2.
Si el agua pasa más rápido por encima de la esfera,
hará menos fuerza -debida a la presión- hacia abajo (F’),
que la que hace hacia arriba el agua -lenta- que está
al mismo tiempo pasando por debajo (F). Elemental. Se
cumple, sin duda, que F > F’.
Por lo tanto aparece una fuerza neta, que tiende a
desplazar la esfera en dirección vertical ascendente.
Esto se conoce con el nombre de efecto Magnus.
El efecto Magnus es bien conocido en muchos juegos de
pelota (los entendidos le llaman "efecto“).
Ahora, piensa que el chorro del grifo es el fluido en movimiento, que la parte convexa de la
cuchara es la parte superior de la esfera y, si entiendes la justificación del efecto Magnus, ya
sabrás de dónde viene la fuerza que impulsa a la cuchara fuera de su posición de equilibrio.
Lo sentimos: no era magia lo que ocurría, ni hay ningún imán oculto.

56. Hoy en día, ya poca gente concibe la vida sin
electricidad. “Dadme un punto de apoyo y moveré
el mundo”, afirmaba Aristóteles. Pero los tiempos
han cambiado y lo que ahora necesitaría el filósofo
griego para mover el planeta sería la electricidad,
verdadera motora de lo que nos rodea.
Cuando hablamos de electricidad, pensamos
inmediatamente en aparatos más o menos
sofisticados, pero la esencia es muy simple. Para
producir electricidad, disponemos de pilas, baterías
o generadores. Sin embargo, la Tierra (y la tierra)
también nos ha suministrado energía eléctrica de
forma natural desde tiempos inmemoriales.
Para comprobarlo, basta con tener dos macetas
colocadas una a continuación de otra (en serie) y
unidas por un material conductor. Con dos
electrodos, conectamos este ingenio a una
calculadora. ¡¡¡FUNCIONA!!!

57. MINI-RESUMEN DE LA HISTORIA DE LA
ELECTRICIDAD
Thales de Miletus (630-550 AC) fue el primero que, cerca del 600 AC, conoció el hecho de que el
ámbar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre algunos objetos.
En 1733, el Francés Francois de Cisternay Du Fay fue el primero en identificar la existencia de
dos cargas eléctricas, las cuales denominó electricidad vitria y resinosa.
En 1752, Benjamín Franklin demostró la naturaleza eléctrica de los rayos. Desarrolló la teoría de
que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su flujo se debe al exceso o defecto
del mismo en ella. Inventó el pararrayos.
En 1800, Alejandro Volta construye la primera celda electrostática y la batería capaz de producir
corriente eléctrica. Su inspiración le vino del estudio realizado por el físico italiano Luigi
Galvani (1737-1798) sobre las corrientes nerviosas-eléctricas en las ancas de ranas.
En 1819, el científico danés Hans Christian Oersted descubre el electromagnetismo. En un
experimento para sus estudiantes, la aguja de una brújula colocada accidentalmente cerca de un
cable energizado por una pila voltaica se movió. Este descubrimiento fue crucial, ya que puso en
evidencia la relación existente entre la electricidad y el magnetismo (los motores eléctricos
deben mucho a este fenómeno).
En 1823, el inglés William Sturgeon construye el primer electroimán.
En 1826, el físico alemán Georg Simon Ohm fue quien formuló con exactitud la ley de las corrientes
eléctricas, definiendo la relación exacta entre tensión y corriente. Desde entonces, esta ley se
conoce como la ley de Ohm.
En 1831, Michael Faraday dio un paso fundamental en el desarrollo de la electricidad al establecer
que el magnetismo produce electricidad a través del movimiento; así, apareció el primer generador
eléctrico.
En 1881, Thomas Alva Edison produce la primera lámpara incandescente con un filamento de algodón
carbonizado. Este filamento permaneció encendido por 44 horas.

58. Mediante este experimento, tan sencillo como divertido, moveremos un barco” sin ayuda de“
ning n motor: s lo con el impulso qu mico”. Se puede replicar que los motores deú ó “ í
combusti n lo que hacen precisamente es convertir la energ a qu mica en energ a mec nicaó í í í á
(movimiento), pero en este caso el m rito consiste en que no disponemos de ningunaé
m quina.á
MATERIAL
• Porexp n cortado en forma de barca
á• Bandeja con agua
• Una gota de detergente

59. PROCEDIMIENTO
Es tan simple como colocar la barca en un extremo de la bandeja
apuntando al otro y echar un gota de Fairy” en su parte trasera. La“
barca saldr disparada para sorpresa de cualquier espectador.á
Pregunta clave: ¿por qué?
Las part culas deí agua ejercen unas sobre otras fuerzas de atracci n y repulsi n,ó ó
de forma que mantienen m s o menos un cierto orden en el conjunto del l quido,á í
sin descontrolarse mucho. La excepci n a esta situaci n son las part culas de laó ó í
superficie, sobre las que s lo existen fuerzas atractivas hacia el interior del fluidoó
(pues el aire que tienen encima apenas tira” de ellas hacia arriba). Esta situaci n“ ó
privilegiada de las part culas superficiales hace que est n fuertemente unidas: losí é
f sicos hablan de la existencia de unaí “tensi n superficialó ”.
Pues bien, esta especie de piel que el agua tiene en su superficie (que es la que
hace que, por ejemplo, algunos insectos no se hundan) podemos hacerla casi
desaparecer. C mo? A adiendo alg n detergente.¿ ó ñ ú

60. Lo que hemos realizado en el experimento es dejar caer la gota de
detergente justo detrás del barco. Es ese lugar el primero donde desaparece
la “piel” antes citada y toda la suciedad que la superficie del agua posea.
A continuación, la acción “limpiadora” del detergente va avanzando por el
agua y se genera una fuerza que empuja el barco . Ya apareció la palabra
mágica: fuerza. Es ella la que en esencia provoca el movimiento del barco.
¿La tensión superficial produce un fuerza? Sí.
Fuerza = Tensión superficial · Superficie
Agua
Barco
Detergente

61. Estar más cerca de las estrellas es un sueño lejano del
ser humano. Gracias a los telescopios, hemos acortado
mucho las distancias. Es muy fácil construir uno, con un
poco de precisión y cuidado.
En un listón de madera de un metro y medio
hacemos un carril longitudinal, por donde se
desplazará un tubo de cartón en cuyo interior
hemos pegado un disco de papel cebolla. Cerca
de los extremos del listón sujetamos sendas
lupas con sendos gatos.

62. El montaje elemental de un telescopio ya está hecho. Lo
siguiente será probarlo. Se apunta a un objeto que se
encuentre a unos metros y se intercala el tubo de cartón
entre las dos lentes. Se mueve éste último adelante y
atrás hasta que en el disco de cebolla de su interior se
vea nítida la imagen que forma la primera de las lupas.
Esa imagen formada es después ampliada por la segunda
lupa. Sólo falta apoyar la barbilla en el extremo del listón
y comprobar que a nuestros ojos llega una imagen
magnificada del objeto en cuestión.

63. Algunos telescopios “famosos”
•En 1609, el astrónomo italiano Galileo mostró el primer
telescopio registrado.
•Fue lanzado en 1990 el telescopio espacial Hubble, que tiene
la ventaja de estar por encima de la atmósfera distorsionante
de la Tierra. Tuvo múltiples problemas mecánicos y
electrónicos y fue reparado en diciembre de 1993, pero
incluso antes de la reparación, proporcionó algunas
imágenes mejores que las obtenidas con instrumentos
situados en la Tierra.
•El mayor telescopio reflector del mundo era el telescopio
Keck, de 982 cm, en el Observatorio Mauna Kea en Hawai.
Cuando empiece a funcionar el Gran Telescopio Canarias
(GTC) lo superará, gracias a que cuenta con una superficie
colectora de luz de 75,7 metros cuadrados, equivalente a un
espejo circular de 10,4 metros de diámetro. Podrá observar
los objetos más distantes del Universo vistos hasta ahora,
cuando su edad era de «tan sólo» 13.000 millones de años (la
edad del Universo es de 13.700 millones de años, con un
margen de error del 1%).