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Nuevo Manual de la Unesco para la ensedanza de las ciencias

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Nuevo Manual

de 1aUnescopara la enseñanza

de las cienciasa

Editorial Sudamericana Buenos Aires 1975

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EDICIÓN E N ESPAÑ~L UTORIZADA POR LA

LA CIENCIA Y LA CULTURAORGANIZACION D E LAS NACIONES UNIDAS PARA LA EDUCACION,

TRADUCCI~NE ALBERTO . J. FESQUET Y CARLOS. A. GoNDELL

P R I N T E D IN A R G E N T I N AIMPRESO EN LA ARGENTINA

@1973, UnescoQueda hecho el depósito que previe-ne la ley 11.723. @(para la ver-sión española) 1975, EditorialSudamericana Sociedad Anónima, ca-lle Humberto l? 545, Buenos Aires.

T h ü M DEL ORIGINAL EN INGLÉS:

“NEW UNESCO SOURCE BO0,K FOR SCIENCE TEACHING”

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Prefacio

El Nuevo Manual de la Unesco para la

Enseñanza de las Ciencias se ha prepara-do con el propbsito de actualizar el M a -

nual de la Unesco para la Enseñanza delas Ciencias proporcionando un repertoriomás amplio de material científico aptopara incluir en l os cursos de introduccióna las ciencias.h onferencia General dela Unesco, en su decimoquinta sesión de1908,resolvió que se efectuara una nuevaedición, como consecuencia de los pedidosformulados en tal sentido por los estadosmiembros.

La coordinación de la revisión estuvoa cargo del Centro de Enseñanza de laCiencia de la Universidad de Maryland,EE. UU., ajo la supervisión editorial delDr. . David Lockard, director del mencio-nado Centro y de la Clearing House onScience and Mathematics Curricular De-velopments. Fueron miembros agregadosdel equipo revisor los Dres. Alfred de Vito,J. Dudley Herron, Ralph W. efler, Ro-

bert W. enefee y Wayne Taylor.La revisión final del manuscrito estuvo

a cargo del Dr. H. Ibstedmt y los Sres. J.Kent y E. G. Smith.

C o m o preparación previa a la revisiónse recogieron numerosos comentarios ysugerencias remitidas por los usuarios delas ediciones anteriores del Manual de laUnesco para la Enseñanza de las Ciencias,tarea que estuvo a cargo de la Confedera-

ción Mundial de Organizaciones de Profe-sionales de la Enseñanza (WCOTP), rga-nizaciones de maestros y asociacionesprofesionales, que fueron invitadas a con-tribuir con sus sugerencias tendientes almejoramiento del mismo, y la Asociaciónde Zambia para la Educación Científica

coordinó un estudio especial. Posterior-mente se organizó una reunión bajo losauspicios de la WCOTP, en la cual se es-

tablecieron los lineamientos de la revisión.La historia del Manual de la Unesco

para la Enseñanza de las Ciencias se re-monta a la época de la terminación de lasegunda guerra mundial, en la cual, laUnesco patrocinó la edición de un peque-ño volumen titulado Sugerencias paraMaestros que Enseñan Ciencias en PaísesDevastados, escrito por J. P. Stephenson(ex maestro de ciencias en la Escuela de

la Ciudad de Londres y Miembro del Co-mité de Cooperación de la Roya1 Societycon la Unesco, para el Reino Unido). Estelibro, de probada utilidad en las áreasdevastadas, obtuvo un éxito extraordina-rio en regiones que previamente habíancontado con poco o ningún equipo parala enseñanza práctica de las ciencias.E n 1956, dicho libro había alcanzado

considerable difusión, especjalmente por

la incorporación al mismo de sugerenciasde los expertos de la Unesco en el campode la enseñanza científica, relativas a laconstrucción de un equipo sencillo y a larealización de experimentos Utilizando losmateriales disponibles en la localidad. Elmismo se transformó en la primera edi-ción del Manual de la Unesco para la En-señanza de !as Ciencias.

En 1962 se publicó una segunda edi-

ción, y desde entonces el libro se reim-primió 24 veces y fue traducido a 30 idio-mas. Hasta la fecha se han vendido casi750.000 ejemplares.

Sería una tarea en absoluto imposiblemencionar a todos los que han contribuidoa la preparación del presente volumen. El

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origen de buena parte del material inclui- mencionada, cabe un reconocimiento es-do en el mismo está profundamente se- pecial para las numerosas personas ypultado en el pasado y pertenece al pa- grupos que en diversas formas han con-trimonio común de todos los maestros de tribuido a esta edición, y también a aque-ciencias de todas partes. Además de la llos cuyos nombres figuran en !os pre-labor de J. P. Stephenson y del Dr. J. facios de las ediciones anteriores.David Lockard y sus colaboradores, ya

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Agradecimientos

Muchas de las ideas que, modificadas yadaptadas para su aplicación, figuran enel Manual proceden de trabajos de los si-guientes autores y editores: R. y M. uchs-baum, A. D. Bulman, Louis T. Cox Jr.,

Alfred E. Friedl, Paul D. Merrick, AlbertaWhitfield, R. Kudo, R. Sund, L. Trowbrid-ge, Henry Holt y Co., Charles E. MerrillPublishing Company, National Science Tea-chers Association, EE. UU., Associationfor Science Education, Reino Unido, yUniversity of Chicago Press.Por supuesto, se han consultado otros

manuales de metodología científica, y seagradece cordialmente a: Source Book for

Elementary Science, de Hone, Joseph yVictor; A Source Book for the PhysicalSciences, por Joseph, Brandwein, Morholt,Pollack y Castka; A Source Book for theBiological Sciences, de Morholt, Brandweiny Joseph, todos publicados por Harcourt

Brace Jovanovich Jnc.; y Geology andEarth Sciences Source Book, publicado porel American Geologid Institute.Han sido muy fructíferas las ideas su-

geridas por proyectos de diversos cu-rrículos, tales como los Nuffield Projects,en el Reino Unido, y los patrocinados enEE. UU. por la National Science Founda-tion (es decir, ISCS, BSCS, PSSC) y losdel Departamento de Estado de Educa-ción. Expresamos nuestro reconocimientoa todas estas fuentes.El mapa estelar detallado, para las re-

giones situadas entre ambos trópicos, sedebe al Sr. H.A. Diamand, experto de la

Unesco en la República Popular del Con-go, quien lo preparó especialmente paraesta publicación.Todas las ilustraciones fueron dibujadas

por la Srta. Dominique Bazin y el señorPaolo Moriggia.

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Contenido

Introduccidn

Capítulo primero

Recursos, facilidades y técnicas para la

enseñanza de las ciencias 15Algunas sugerencias acerca de la enseñan-l za de las ciencias 17

Posibles recursos 17Empleo de los recursos 18Facilidades para la enseñanza de las

1 ciencias 18

l La seguridad en el laboratorio 20l Herramientas y técnicas útiles 23l Herramientas 23

Corte de vidrios 24Soldaduras 25

Copias heliográficas y diazotipias 27Construcción de un equipo de usogeneral 28

Dispositivos para pesar 28Dispositivos ópticos 30

Dispositivos para medición 34Otras sugerencias útiles 34

Preparación de soluciones de molaridadconocida 36Preparación de reactivos 37

Reactivos de uso general en el labo- ratorio 37Reactivos generales 37Soluciones y reactivos especiales 39 

1 Fuentes de calor 32

Soluciones químicas 36

Capítulo segundo

Ciencias físicas 43Química 45

Introducción 45El mechero de Bunsen 45Identificación de sustancias puras 46Energía necesaria para transformar alos sólidos en líquidos y a éstos envapor 50Aplicación de los puntos de fusión yebullición, y la solubilidad y densidada problemas relativos a la separaciónde sustancias, de las mezclas de queforman parte 51El efecto del calentamiento en lassustancias 55

C ó m o preparar, recoger y ensayar al-gunos gases 57¿Qué es la herrumbre? 61Extractos coloreados prqcedentes de

flores, como indicadores de ácidos ybases 62Crecimiento de los cristales 63La materia en forma de partículas.Su movimiento, número y dimensio-nes 66Conductividad eléctrica de las sustan-cias 69Materiales de construcción 70Electrólisis de fusiones y solucionesacuosas 73Reacciones químicas 75

La energía de las reacciones quími-cas 79Energía eléctrica de las reaccionesquímicas 81Determinación de las causas que afec- tan a la velocidad de reacciónDescomposición de moléculas grandesen otras más pequeñas 88Construcción de moléculas 90

Calor y temperatura 91El calor como energía 91Dilatación 91

Termómetros 93Conductividad 94Convección 96Radiación 98La cantidad de calor 99

Magnetismo y electricidad 99. Electricidad estática 99

La corriente eléctrica 103Magnetismo 110Electromagnetismo 113

Movimiento ondulatorio 116Producción de ondas 116Sonido 119Luz: Producción de luz; Reflexión; Re-fracción;Color 122-128

Balanzas 132Experimentos con la gravedad 132Inercia 135Fuerza centrípeta 136Fuerza y movimiento 137Acción y reacción 138

86

Mecánica 132

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In r aduc c i ón

El objetivo perseguido por los hombres deciencia, en todas las regiones del mundo,y que configura el proceso de la investi-gación científica es la búsqueda de unacomprensión más completa de los fenó-menos que ocurren a nuestro alrededor.

Así como la ciencia en sí misma esuniversal, lo es también la búsqueda demejores métodos para 5u enseñanza,

El Nuevo Manual de la Unesco para laEnseñanza de las Ciencias está integradopor ideas aportadas por maestros de todoel mundo para el empleo de los recursosy materiales comunes en la enseñanzacientífica corrientemente asequibles. Es unlibro destinado a los maestros, particular-

mente a los que enseñan ciencias en es-cuelas elementales y en los cursos infe-riores de las escuelas secundarias y a losque se preparan para ,dicha tara.Para que las ciencias se aprendan efi-

cazmente, su enseñanza debe ser experi-mental. Se halla tan próxima a la vida decada niña o muchacho que ningún maes-tro debería estar desprovisto de materia-les de primera m ano para su estudio.

El mundo, dentro, debajo, alrededor ypor encima de nosotros, en todas las regio-nes del globo, presenta una interminablevariedad de fepómenos aptos para servirde tema a la enseñanza de las ciencias, asícomo también materiales utilizables parala construcción del equipo científico y ele-mentos auxiliares.El Nuevo Manual de la Unesco para la

Enseñanza de las Ciencias ha sido pro-

yectado para que constituya una fuentede ideas para planificar actividades cien-tíficas simples, investigaciones y experi-mentos susceptibles de ser realizados porlos mismos alumnos, y para la construc-ción de un instrumental científico senci-llo, empleando materiales disponibles en

la localidad donde se imparta la ense-ñanza.

Como en el territorio de un país los re-cursos difieren ampliamente, como asi-mismo en las distintas localidades, seanticipa que cada maestro deberá extraer

de los disponibles, los materiales adecua-dos a las necesidades de sus alumnos y alas circunstancias particulares de la en-señanza.El Nuevo Manual de la Unesco para la

Enseñanza de las Ciencias puede tambiénser útil a grupos de alumnos consagradosa las actividades propias de los clubescientíficos, por ejemplo, o individualmen-te a los que realicen a título personal

actividades o investigaciones científicas.No obstante, se supone que dichas tareasse realizarán bajo la guía y la supervisióngeneral de un maestro, lo que permitiráal alumno obtener el mayor provecho desus experiencias y hallazgos, y también,en muchos casos, en razón de las pre-cauciones de seguridad necesarias. Poreste motivo, el libro no está dirigido enforma directa a los alumnos.

La nueva edición revisada se ha prepa-rado con el propósito de actualizar el M a-nual de la Unesco para la Enseñanza delas Ciencias para que refleje los enfoquesmodernos de la enseñanza científica enlos niveles elementales y de los primerosciclos del secundario. En razón de la con-dición de largo alcance de los nuevos ade-lantos en el enfoque y metodología de laenseñanza de las ciencias, no se ha inten-

tado incluir en este único volumen indica-ciones extensas sobre estrategias pedagó-gicas. Estas formarán parte de un segun-do volumen: el Manual de la Unesco paraMaestros de Ciencias, que también com-prenderá aspectos del proceso de apren-dizaje en los niños y consideraciones de

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carácter sociológico, como, por ejemplo,las relacionadas con las actividades delos maestros de ciencias en la prácticaescolar.Si los alumnos poseen la capacidad ne-

cesaria para captar los problemas que sur-gen de la aplicación de las ciencias a suvida diaria, deberán estar habilitados paralograrlo a través de una enseñanza deaquéllas ampliamente fundamentada. Estaseleccionará cuidadosamente el materialprocedente de todas las categorías cientí-ficas, comprendidas las ciencias de la Tie-rra y del espacio y las disciplinas inter-medias. Para lograr dicha finalidad se ha

ampliado considerablemente la extensióndel Nuevo Manual de la Unesco para la-Enseñanza de las Ciencias.

Esta nueva edición revisada, incluyeuna sección más extensa de ciencias bio-lógicas y gran cantidad de material nue-vo en las ciencias de la Tierra y del es-pacio. La sección correspondiente a lasciencias físicas contiene también una can-tidad apreciablemente mayor que la co-

rrespondiente al Manuaf anterior, de ma-terial didáctico sobre química.Si los alumnos captan la ciencia como

una unidad, será necesario poner énfasisen la enseñanza de los conceptos clavesque constituyen los fundamentos de m u -chas disciplinas científicas. Nociones bá-sicas, como las de materia y energía y surelación mutua y los distintos niveles enla organización de los seres vivos, cons-

tituyen los temas claves de los principa-les capítulos del libro.

Aun cuando el estilo se ha conservadoen la forma más accesible a los numero-sos usuarios del Manual en todo el mun-

do, se han introducido algunas modifica-ciones importantes en su formato y pre-sentación, con el objeto de facilitar suempleo, y se ha incluido un fndice.El material ha sido agrupado en cua-

tro capítulos principales titulados: ‘Recur-sos, facilidades y técnicas para la ense-ñanza de las ciencias’; ’Ciencias físicas’;‘Ciencias biológicas’ y ‘Ciencias de la Tie-rra y del espacio’. Tales títulos ng impli-can el encasillamiento mental de la ense-ñanza de las ciencias comprendidas endichas áreas particulares.

Se ha escogido dicha división, no obs-tante, para facilitar la consulta, dado quequienes utilizarán el libro se ajustarán B.

programas m u y diferentes, tanto en sucontenido como en lo relativo B la orga-nización del material, no habiéndose in-tentado un agrupamiento m ás integral delmismo.

Se ha realizado un esfuerzo tendiente amejorar la exactitud de todas las infor-maciones presentadas, incluyendo sólo ex-

perimentos y equipos de probada confia-bilidad bajo diversas condiciones climá-ticas.

Muchas de las figuras y diagramas dela primera edición se han dibujado nueva-mente, prestándose mucha atención a laseguridad en el iaborcdorio, tema acercadel cual se incluye una nueva sección. Entodo el libro se han empleado las unida-des internacionales y del sistema métrico

decimal. Se invita a quienes utilicen elNuevo Manual a remitir a la Unesco suscomentarios, críticas y sugerencias, sus-ceptibles de incorporarse en ediciones fu-turas.

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Capítulo primero Recursos, facilidades y técnicaspara la enseñanza

de las ciencias

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Al gunas sugerenci as acerca de la enseñanza de las ci enci as

Posibles recursos en un área rural

(actividades ecolbgicas)

El campo de una granja abandonada ofre-ce una excelente oportunidlad de observa-ción del proceso conocido como sucesión.Las primeras plantas sembradas en dichocampo se denominan plantas iniciales. Amedida que la comunidad del mismo (eco-sistema) varía con el tiem,po, lgunas po-blaciones son reemplazadas por otras. Es-

te reemplazo de las poblaciones se llamasucesión ecológica. Frecuentemente es po-sible observar un área madura, como porejemplo, un bosque adyacente a un cam-po recientemente abandonado. Es intere-sante estudiar las diversas etapas de des-arrollo y deducir cuáles deben ser las eta-pas intermedias.

U n bosque o floresta cerca de la escue-la puede ser instructivo para: descubrir

los cambios estacionales experimentadospor los animales y las plantas; estudiarsus hábitos; descubrir dónde viven losanimales; observar cómo la vida animaly vegetal dependen la una de la otra; ycomprobar en qué medida las condicio-nes físicas circundantes, como la hume-dad, temperatura y cantidad de luz solar,afectan a los seres vi vos; bÚscíir ejemplosde animales y plantas útiles y dañinos.

Posible aplicación: Organizar una excur-sión al campo para observar y coleccionarmateriales. Llevar los ejemplares seleccio-nados a la clase.

U n edificio en construcción puede pro-porcionar la ocasión de observar cómo 5e

instalan los cables el8ctricos; cómo se

afsla un edificio; los diferentes materiales

que se emplean; la diferencia entre el sue-lo excavado para las fundaciones y el deun jardín; cómo se disponen los desagües.Las actividades posibles comprenden larecolección de muestras de materiales deconstrucción para su estudio -cables condiferentes tipos de aislación eléctrica, di-versas clases de materiales aislantes delcalor; muestras de suelos, etc.-; de ha-blar con los operarios a cargo de la ins-

talación eléctrica o de la plomería o ta-reas similares. Observar el procedimientode emplazamiento y perforación de unpozo de agua, si lo hay; examinar la ca-ñería de plomo. Si se halla en uso un ex-cusado en el exterior determinar cómoestá situado con relación a la provisión deagua, y por qué se e!igió dicha ubicación.

U n aserradero puede ser instructivo paraaprender cdmo se seleccionan los árboles

para su corte; para averiguar cómo se pro-tegen los árboles jóvenes; qué especies seconsideran más valiosas y por qué; obser-var el empleo de las máquinas; conocercómo se obtiene y se cura la madera ase-rrada; comprobar los cambios en la vidaanimal y vegetal cuando un área ha sidotalada. Las posibles actividades incluyenla visita a un aserradero para observar losprocedimientos, conseguir muestras de m a-

deras para estudiar los anillos de creci-miento; caminar por los bosques para vercómo se cortan los árboles y-examinar lasdiversas máquinas observando de qué ma-nera auxilian a los trabajadores.

Una granja puede ser instructiva paraobservar los diversos procedimientos de

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Algunas sugerencias acerca de la ensefianza de las ciencias 18

conservación y almacenaje de los alimen-tos; el cuidado de los animales; el cultivode las plantas y flores del jardín; paraestudiar el uso de las máquinas en la casa,el campo, el granero, el jardín y el huerto,

y de qué manera los edificios y terrenosse protegen contra el fuego y cómo seprevienen los accidentes.

U n jardín con plantas y flores, puedeser instructivo para observar cómo lasplantas obtienen suficiente luz, humedady otros factores esenciales para su des-arrollo; pra aprender cómo se prepara elterreno para la plantación; cbmo se reali-za el trasplante y de qué manera se dis-

persan las semillas; para estudiar la auto-polinización de las flores; su polinizacióncruzada y la germinación y desarrollo delas semillas, aprendiendo a conocer lasclases de suelos más adecuadas para elcultivo de diferentes especies de plantasy cómo se determina la calidad de un sue-lo, comprobando c ómo las plantas alrnace-nan alimentos y sus cambios estacionales.Las actividades posibles incluyen visitas

al jardín para observar plantas y métodosde cultivo, recolectar semillas y frutos queilustren las formas de dispersión; la ger-minación de semillas en la clase para in-crementar los conocimientos sobre cultivode plantas; la realización de experimen-tos para comprobar la acción de la luz,temperatura y humedad en el crecimientode las mismas y, si es posible, el cultivode un jardín en la escuela como forma de

acrecentar los conocimientos sobre el cre-cimiento de las plantas.

La discusión ubsiguiente ebe ser cui-dadosamente planeada. Para la solución

Un apiario puede instructivopara observar cómo se cuidan las abejas,la construcción de las col?nens Y cómo

de 10s problemas deben emplearse 10s da-tos adecuados y confemionarse informespor escrito de 10s hallazgos, cuando se

se preparan para la estaciónfría; quéocurre cuando las abejas forman enjam-bres y de qué manera se las puede mane-jar con seguridad; por qué son Citiles al

hombre; para observarlas cuando traba-jan y verificar cómo se desarrolla la vidaen el interior de una colmena mediante eiestudio de un ejemplo de insectos socia-les y títiles.

U n riacho o laguna puede ser intere-sante para la observación de las diversasclases de vida vegetal y la adaptación de

considere que éstos serán de utilidad paralos alumnos.

Empleo de los recursos

El valor de los reciirsos depende de la ha-bilidad con que se los utilice. Cada unode ellos debe usarse con un propósito, o

propósitos, definido: ayudar a resolver u nproblema; ilustrar mejor un principio cien-tífico; fomentar en los alumnos el hábitode la Investigación de su medio ambiente.

Al planear una excursión, maestro yalumnos deberán proponerse como objeti-vo el examen ,de un problema, o proble-mas, definido.

El maestro, y quizá un pequeño grupode alumnos deberían trasladarse previa-

mente al lugar que luego visitará todo elcurso, para verificar si es adecuado yaccesible.

Cuando los alumnos proyecten obtenerinformes de los pobladores del lugar, con-viene asegurarse de que los informantescomprenden la finalidad de la visita y deque sus explicaciones serán lo suficiente-mente explícitas como para que aquéllos

las entiendan.

t

tallos, raíces, hojas, flores y frutos a lahumedad ambiente; el estudio de la adaptación de los animales para la vida en elagua o sus cercanías, comparándolos conlos animales terrestres; observando, us

cambios y los de las plantas, en el cursode las estaciones y los hábitos de reco-lección de alimentos y construcción deviviendas en la vida animal.

Facilidades para la enseñanza

de las ciencias

Organización en la clase de un rincón delas ciencias. Destinar para este propbsitoun rincr5n de la clase, al que se denomina-rá: Rincón de la Ciencia. Conseguir si esposible una o dos mesas utilizables paralos experimentos y exhibición. Tal vez el

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19 Algunas sugerencias acerca de la enseñanza de las ciencias

portero de la escuela pueda colaborar con-feccionando estantes debajo de las mis-mas para guardar el material, elementos'y equipo descriptos en este libro. Se esti-mulará a los alumnos para que traigan

material para su exhibición en el Rincónde la Ciencia. LB permanencia de éste enla mesa no debe ser tan prolongada quedesaparezca el motivo de su interés. ElRincón de la Ciencia debe ser un lugar deactividad y cambios.

Tablero para un boletín de informaciones

científicas.Si se estimula lo suficiente alos alumnos, tmerán a la escuela cons-tantemente material de interés, en formade recortes de diarios y revistas, por loque un tablero para informaciones cientí-ficas constituirá uno de dos medios de di-fusión de dicho material, corno así tam-bién de dibujos u otros trabajos prepara-dos en las clases de ciencias. U n buenlugar para el trablero de exhibición dedicho boletín será junto a las mesas delRincón de la Ciencia. Podrá construirsecon madera blanda o conglomerado demadera.

Estante-museo: Los alumnos, una vez des-pierto su interés son coleccionistas insacia-bles. Muchas de ,las cosas que coleccionenestarán seguramente destinadas a la es-cuela. Deberán estimularse tales activida-des, y una manera de lograrlo será desti-nando un estante como museo en el cualpuedan exhibirse colecciones o ejemplares

de carácter científico.

Acuarios y terrarios. Los acuarios y te-mrios constituyen una fuente de constan-te interés y proporcionan un lugar de ob-servación de muchos fenómenos científicosimportantes. En el capítulo tercero se ha-llarán instrucciones para la construccióny mantenimiento de acuarios.

Jaulas para animales. Diversas especies deanimales pueden mantenerse en observa-ción en la clase. Algunos se adaptan a lacautividad mejor que otros. Se puede in-vitar a los alumnos a 1,levar sus animalesfavoritos a la escuela durante breves pe-ríodos para su observaci6n y estudio. Enel capítulo tercero se hallarán sugerencias

para la construcción de jaulas para ani-males.

instalación de una estación meteorológica.

En el Capítulo Cuarto se describen algunosinstrumentos meteorológicos sencillos, que

pueden construirse con materiales de fá-cil Óbtención en casi todas partes. La ob-servación diaria de los cambios del tiempoes una fuente de interés y puede constí-tuir la base de provechosas lecciones cien-tíficas.

Cultivo de plantas. Pequeñas macetas ubi-cadas en el antepecho de una ventanadonde dispongan de luz abundante, brin-

darán un amplio espacio para el cultivode semillas y pequeñas plantas. Si se re-quiere mayor espacio para ciertos experi-mentos, pueden obtenerse o construirsecajones chatos, con madera nueva o dese-chos.

Condiciones tropicales. En los tr6picosexisten muchos inconvenientes en un la-boratorio, en particular durante la esta-ción húmeda. El material se echa a per-

der, los papeles se pegan uno a otro, losinstrumentos se oxidan, dos ejemplares seenmohecen, n los lentes proliferan hongosque los inutilizan estropeando superficiespulidas con precisión. Además, las hormi-gas, termitas y otros insectos prosiguencon su interminable obra destructora.Cuanto sea posible debe guardarse en

recipientes herméticos. Son ideales los ta-rros de vidrio con tapas bien engrasadas,y m u y útiles los frascos con tapa roscada,como los de dulces y los recipientes metá-licos, como latas de galletitas y tortas,etc.; pueden transformarse fácilmente enherméticos mediante una junta de materialaislante colocada entre la tapa y el reci-piente.

Las lentes de los microscopios, cuandono se usan, deben preservarse con undisecante. U n trozo de piolín embebido encreosota y colocado dentro del estuche dela lente, se ha comprobado que retardaeficazmente el desarrollo de mohos.

Durante la est~cidn uviosa, los micros-copios, galvanómetros y otros instrumen-tos sensibles, deben guardarse, si es po-sible, en un armario, en cuyo interior

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Algunas sugerencias acerca de la enseñanza de las ciencias 20

se mantendrá encendida permanentementeuna lámpara eléctrica de 50 vatios. Lasagujas pueden clavarse en un trozo degénero previamente untado con vaselina.Los instrumentos metálicos como calibres

a rosca, vernieres, diapasones, etc., debe-rán engrasarse. Los tornillos de los sopor-tes para retortas, anillos y prensas desujeción deben aceitarse frecuentemente.Los escalpelos deben untarse con vaseli-na y guardarse en una caja. Las partesmetálicas de las herramientas deberánfrotarse con un trapo aceitado.

La seguridad en el laboratorio

Las actividades prácticas y experimentosconstituyen un aspecto de gran importan-cia en las clases de ciencias. La realizaciónde experiencias puede resultar entreteni-da, pero también peligrosa y el maestrode ciencias debe asegurarse de que el tra-bajo se realice de tal manera que no seproduzcan accidentes.Muchas de nuestras actividades diarias

son potencialmente peligrosas. Encenderfuego, atravesar una calle, conducir unautomóvil y hastq tomar un baño, puedentener como consecuencia un accidente,pero no dejaremos de hacer estas cosaspor el peligro implícito, más bien, enseña-remos a nuestros niños d riesgo que in-volucran ,dichas ctividades para que seancapaces de disfrutar de los beneficios delas mismas, evitando los peligros poten-

ciales. Igual filosofía debe aplicarse enlas clases de ciencias. Los alumnos debe-rán aprender cuáles son los peligros in-herentes a cada actividad, y fla forma deevitar lo imprevisto. A continuación se re-sumen algunas precauciones.

Quemaduras y fuego. Tal vez el tipo máscomún de accidente en el laboratorio esuna quemadura. En su mayoría pueden

evitarse si los alumnos tienen presenteque “un objeto sometido a la acción delcalor, se calienta y permanece caliente du-rante cierto tiempo”. Aunque obvia, estaadvertencia por lo general no se tiene encuenta. Los alumnos pondrán un trozode vidrio o metal en una llama durantevarios segundos, luego lo retirarán y to-

carán su extremo para comprobar si estácaliente, iy lo está! Desgraciadamente, lamayoría de los objetos calientes no se dis-tingue a simple vista de los frios, por suolor o su sonido. Sólo el sentido del tacto

suministra la prueba y, si el objeto estámuy caliente, aun tocándolo con precau-ción puede producir una quemadura. Cabeformular otra sencilla recomendación re-lacionada con el fuego: “NO oner objetossusceptibles de arder, cerca de las Ila-mas”. Los alumnos deben comprender queropas, cabellos, papel, madera y muchassustancias químicas comunes arden bas-tante fácilmente. Los mecheros que no se

usen deben apagarse. Una precaución adi-cional es la concerniente a las lámparasde alcohol: Si se proyecta hacia abajo,sobre la base del quemador un calor ex-cesivo, como por ejemplo cuando se ca-lienta el interior de metal brillante de unalata empleada como protección contra elviento, el alcohol puede gasificarse en elinterior de la lámpara transformándola desuave quemador en soplete m u y caliente.

Cortaduras y vidrio roto. Las cortadurasmenores son un segundo tipo de acciden-te comcn. Se deben generalmente a trescausas: rotura de tubos, caída de recipien-tes de vidrio y explosivos del generadorde gas.Prácticamente todas las cortaduras pro-

ducidas por tubos de vidrio pueden evitar-se si éstos se envuelven en una toalla an-

tes de introducir un tapón. Se puede lubri-car el vidrio del tubo con glicerina o aguay tomarlo con una toalla girando al in-sertar el tapón. Los extremos de todotubo de vidrio deben alisarse en la llama,evitando que se cierren por completo. Siesto accidentalmente ocumera y el tuboformara parte de un sistema de suminis-tro de gas, éste no podría pasar a travésdel mismo, pudiendo producirse una ex-

plosión. Es menester verificar siempre losdispositivos generadores de gases para ase-gurarse de que no existen obstrucciones.Cuando el gas generado es oxígeno o hi-drógeno, dicha precaución debe extremar-se, porque las posibilidades de una explo-sión accidental son mayoms. Para la o btenci6n de dichos gases no son recomen-

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21 Algunas sugerencias acerca de la enseñanza de las ciencias

dables los procedimientos que requieran elempleo de calor.

Es evidente que el riesgo de cortadurasdebida a la caída de objetos de vidrio se

reducirá mucho si los recipientes de vi-drio se dejan en el piso o en estantesdonde exista poco peligro de derribarlosaccidentalmente. Esto es especialmentecierto en el caso de grandes existenciasde botellas de ácidos, gases o líquidosinflamables.Cuando se rompa un vidrio debe ser

arrojado a un recipiente que tenga unamarca especial antes que a cestos norma.

les de basura. Hay que tener consideracióncon la persona encargada de la limpieza.

Calentamiento de sustancias en tubos de

ensayo. Al calentar sustancias en tubosde ensayo, debe moverse el tubo de u nlado al otro a través de la llama, y la bocadel tubo debe ser orientada alejándola delas personas que estén cerca (véase lafigura).

Fuente de calor

Los tubos de ensayo nunca deben serllenados en más de un tercio a una mitadde su capacidad, como preoaución contraebulliciones y rebosaduras. Cuando setransfieran materiales de un recipientea otro, mantengase los recipientes a unaprudente distancia.

Olfateo y paladeo. La nariz es un ins-trumento delicado que merece protección.Tenga cuidado cuando huela productosquímicos. La técnica correcta es abanicarel gas hacia la nariz y olfatear cautelosa-mente (véase figura).Si no percibe olor, puede acercarse más

y hacer un nuevo intento. La mejor reglapara el paladeo es no lo haga. Sólo deben

ser colocadas en la boca las sustanciasque usted sabe que son absolutamenteinofensivas (como la sal pura de mesao el azúcar). Algunos productos químicos

son tan tóxicos que una fracción de gra-m o puede ser mortal.

Productos químicos peligrosos. Cualquierproducto químico es potencialmente peli-groso y debe ser tratado como tal. Nodebe permitirse en modo alguno a los

alumnos que efectúen experimentos noautorizados y no deben autorizarse los

que usted no sepa que son seguros. Puedesuponer que los experimentos descritosen este libro sofi seguros, a menos quese incluya una advertencia. El peligro po-tencial tiene que resultar claro de la nota.Si no fuera así, no haga de todos modosel experimento. Así como es la pistola“descargada” la que mata, es el experi-

mento “seguro” el que frecuentemente setraduce en accidentes. Sustancias comoel azúcar, el azufre y el cinc en polvoson perfectamente seguras.. . normalmen-te. Sin embargo, cuando se mezclan conbuenos agentes oxidantes, como cloratoso permanganatos, forman mezclas explo-sivas. Se enumeran más adelante unas po-cas de las más peligrosas clases de pro-ductos químicos, con descripciones de suspeligros.

Acidos y bases. Todos los ácidos “fuer-tes” o “minerales”, como los ácidos clor-hídiico, sulfsirico o nítrico, son peligrososcuando están concentrados.Cuando se hallan diluidos su manipula-

ción es relativamente segura y cualquier

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Algunas sugerencias acerca de la enseñanza de las ciencias 22

salpicadura puede lavarse con agua. Elpeligro mayor surge cuando el ácido entraen contacto con los ojos. Para protegerlos,deben usarse anteojos de seguridad. Cier-

tos ácidos, como el sulfúrico y el nítrico,por ejemplo, son m á s peligrosos porqueson buenos agentes oxidantes. Los ácidosorgánicos no son, generalmente, tan peli-grosos como los minerales, pero, existenexcepciones. El fenol (ácido carbólico) yel ácido oxálico, son peligrosos, no debidoa sus propiedades ácidas, sino porque sontóxicos.Las bases fuertes, como los hidró-xidos de sodio (soda cáustica) y de potasio

(potasa cáustica), pueden producir que-maduras como los ácidos fuertes. Basesmás débiles, como el hidróxido de calcio(cal y agua), también pueden originar que-maduras si están en contacto con la pieldurante largo tiempo. Las soluciones dilui-das, de bases, son relativamente seguras,pero, aun éstas, cuando entran en contac-to con la piel, deben lavarse rápidamentecon agua abundante.

Sustancias oxidantes. (Sustancias químicasque activan la combustión o quemado.)Si se ponen en contacto con materiales queactúen como combustibles, como por ejem-plo, cualquier sustancia orgánica, existepeligro de explosión o incendio. Algunosde los productos químicos m ás peligrososde esta categoría son los cloratos, peróxi-dos, percloratos y el ácido hiperclórico.

Dado que los cloratos de sodio y de pota-si0 son sustancias químicas bastante co-munes, conviene señalar especialmente suspeligros. Se trata de compuestos establessusceptibles de ser manipulados con se-guridad, con das debidas precauciones. De-ben mantenerse alejados de ‘los ácidosfuertes, dado que al reaccionar producendióxido de cloro, tóxico, y pueden ex-plotar. Deben conservarse apartados de

las sustancias fácilmente oxidables, ‘comoel azufre, sulfuros, fósforo, azúcar, alco-holes, solventes orgánicos, compilestosamoniacales, metales en polvo, aceites ograsas y polvo de cualquier tipo.

Hábitos recomendables.A continuación seenumeran dgunas advertencias y prácti-cas que deben observarse habitualmente.

1. Usar siempre anteojos protectores cuan-do exista peligro de que sustancias ca-*lienteso cáusticas salpiquen los ojos.

2. Leer siempre dos veces y atentamen-

te las etiquetas de los frascos de reac-tivos. Existe una gran diferencia entrecloruro de potasio y clorato de pota-sio; entre cloruro de mercurio (1) ycloruro de mercurio (11); entre man-ganeso y magnesio.

3. Los tubos de ensayo o partes del equi-po susceptibles de expeler gases o lí-

quidos, deben apunhr en direcciónopuesta a todas las personas presentes.

4. Antes de usarlos, verificar siempre quelos accesorios de vidrio no tengan ra-jaduras.

5. Los implementos de vidrio de todo ti -

po deben colocarse en la parte poste-rior del banco del laboratorio paraprotegerlos de roturas innecesarias. Lasbotellas de vidrio deben depositarseen el suelo o sus cercanías.

6. Toda herida, aun insignificante, debe

ser sometida de inmediato a la aten-ción médica.

7. Cuando se diluyan ácidos, éstos debenagregarse lentamente al agua, y no ala inversa.

8. En el laboratorio el orden y la limpiezason imperativos. Los vidrios rotos oresiduos de metales o sustancias quí-micas que no se usen, deben guardarseen recipientes apropiados. Cuando al-guna sustancia se vierte por el desa-giie es menester hacer correr aguaabundante.

USO del mercurio. Aunque parezca sor-prendente, el mercurio se evapora, aun ala temperatura de congelación del agua,produciendo un vapor inodoro, insípido eincoloro, cuya concentración depende dela temperatura. Este vapor es tóxico y

puede afectar al sistema nervioso. El mer-curio penetra en el organismo fácilmente,por inhalación, ingestibn, o a través de lapiel. La exposición prolongada puede con-ducir a un envenenamiento gradual, indi-cado por síntomas nerviosos y psíquicos.

Protección contra el derrame. El mercu-rio se escurre p or las hendiduras, se mez-cla con el polvo y penetra las sustancias,

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23 Herramientas y técnicas Útiles

como madera, tejas, cañerías de hierro yladrillo refractario. Donde se utiliza mer-curio deben pulirse e impermeabilizarse lospisos y obturarse las grietas barnizandola superficie del piso. Cuando se derramemercurio en el suelo debe limpiarse de in-mediato, evacuando la habitación y abrien-do las ventanas para aumentar la ventila-ción. Las puertas que comuniquen conpasillos deberán cerrarse; El mercurio dis-perso debe recogerse de inmediato aspi-rándolo mediante una bomba de agua ocon el auxilio de algún compuesto parabarrido en seco. Si no se dispusiera de

dichos elementos se deberá emplear unaescoba y pala para residuos o un seca-dor, tratando de formar unta pequeña ma-sa. Una vez logrado, se .lo depositará enun recipiente sólido, de material plástico,vidrio o metal, con cierre hermético. Sidespués de haber recogido la mayor parte,quedan aún numerosos glóbulos pequeiíosen hendiduras y grietas aún será posiblela contaminación. Deberá aplicarse cui-

dadosamente al área contaminada, poli-sulfato de sodio o azufre sublimado. (Tam-bién es adecuado para este fin el productocomercial para pulverizaciones agrícolasdurante la hibernación, que contiene azu-fre.) Estas sustancias reaccionan con elmercurio formando un compuesto iner-te, que no se evapora. Cuando se trabajacon mercurio es aconsejable tener a ma-no cierta provisión de azufre sublimado.

Protección contra los contactos con lapieI. Deben adoptarse toda clase de pre-

cauciones tendientes a impedir el contac-to de la piel con el mercurio líquido o susvapores, usando guantes impermeables ycalzado con suelas de goma, dado que elcuero absorbe el mercurio. Luego de ha-ber tocado mercurio deberán lavarse cui-dadosamente las manos para reducir la ab-sorción a través de la piel. Luego de ha-berse producido una salpicadura, se revi-sará la indumentaria personal dado queel mercurio puede depositarse accidental-mente en las botas del pantalón, bolsilloso pliegues de la ropa.Almacenaje. El mercurio debe conser-

varse en un lugar bien ventilado dondelos recipientes se mantengan frescos y pro-tegidos de la luz solar directa.No es acon-sejable el depósito sobre pisos de made-ra. Los de linóleo grueso, concreto no po-roso o superficie barniuada, son adecua-dos siempre que las rajaduras o grietasse tapen y se logre una superficie pulida.No debe trabajar con mercurio o guar-dar sus frascos en las cercanías de fuentes

de calor,o de amoníaco. El tapón del fras-co del mercurio, cuando éste no se utilice,debe estar perfectamente ajustado. Estaprecaución es importante porque una- evecorriente de aire que pase sobre el frascode mercurio, destapado, a k temperaturaambiente puede provocar la difusión devarios miligramos de mercurio por metrocúbico de aire. Si pudiera conseguirse unavitrina con cierre hermético, a prueba de

pérdidas, constituiría un lugar adecuadopara guardarlo.

Herram ientas y técnicas 'útiles

Herramientas

Experimentadores hábiles han logrado ele-vados índices de manualidad con un nú-mero sorprendentemente reducido de he-rramientas. Es imposible afirmar que de-terminadas herramientas constituyen unequipo mínimo. Por lo general, el experi-mentador adquirirá probablemente su equi-

po poco 0 poco y ninguna carencia, en

particular, lo disuadirá de llevar a caboun proyecto. En primer término se trata-

rá de adquirir lo siguiente:

Herramientas para trabajar con metales:tornillo de banco, sierra (para metales,martillo, destornilladores, pinzas @la-na y redonda), alicates, soldador eléc-

trico o de otro tipo, taladro eléctrico,mechas, machos y hembras para hacerroscas, varias limas y punta de trazar.

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1.1 Herramientas y técnicas útiles 24

Herramientas comunes para madera: for-mones, serrucho común, serrucho paracortar en el sentido de la fibra, cepillode carpintero, de acero, una escofina co-

m ú n o plana, berbiquí y mechas, di-versas clases de colas y cementos, pin-tura de varios colores.

Corte de vidrios

1.1 C ó mo efectuar un corte rectoU n cortavidrios no corta el vidrio, .lo par-te con una pequeña rueda.Si ésta está afi-lada y se mueve sobre el vidrio con lavelokdad y presión correctas, produce unafina estría o surco, astillando o pulveri-zando ligeramente el vidrio. Los bordesbiselados de la 'rueda actúan a modo decuñas presionando ambos lados de L es-trla, forzando al vidrio a separarse, ini-ciándose la rotura. Si ésta no se inicia, sedebe golpear la grieta o surco con la ex-tremidad en forma de boli3lla del cortavi-drios. Antes de intentar obtener u? corteimpecable, se debe practicar con trozossobrantes hasta adquirir la velocidad ypresión requeridas para lograr un corteparejo (obsemr la figura). El vidrio co-m ú n para ventanas, se obtiene en dos es-pesores: simple y doble. El simple es másdelgado y fácil de cortar. El vidrio planode hasta 0,6c m de espesor puede cortarsede la misma manera que el vidrio comúnde ventana. Los vidrios de seguridad, fur-

mados por dos o más hojas cementadasentre sí, requieren un equipo especial para

su corte.

Id Corte de tubos de vidrioUna forma de cortar tubo de vidrio es ha-ciendo una estría en su superficie median-te una pasada 'hacia @delante con una li-

ma triangular. El canto de una lima rec-tangular también es eficaz. El corte debe

ser perpendicular al eje central del tubopara que éste se parta en escuadra. Parapartirlo, se coloca sobre un banco con elpalillo de un fOsforo, o un escarbadientes,exactamente debajo del corte y, sostenien-do firmemente uno de los extremos sepresiona sobre el otro hacia abajo, produ-ciéndose de inmediato el corte. Otro mé-todo de uso frecuente consiste en marcar

/

1.1 Cómo cortar e1 vidrio

el tubo, pasando rápidamente el filo deuna lima, y luego sostenerlo con ambasmanos, con los pulgares enfrentados, epo-

yados en lados opuestos de la hendidura,partiéndolo con un movimiento hacia afue-ra con respecto al cuerpo. Los bordes delcorte se emparejan en la llama.

1.3 Cortador de vidrios con alambre para

Obtengase un trozo de 60 cm de dambrede nicrome calibre 24,e impmvísense dos

resistencias

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25 Herramientas y técnicas Qtiles 1.3

agarraderas a prueba de calor, en ambosextremos. Una de ellas, provista de uninterruptor. Conéctese a una fuente depoder adecuada, de 12 V, 5 A (una bate-ría de automóvil o un transformador re-

ductor de tensión). Verificar que los fu-sibles y el interruptor sean de la resisten-cia adecuada a la corriente que pasará porellos. El alambre deberá calentarse al rojovivo en pocos segundos después de wrra-do el interruptor. Si así no fuera, habríaque revissr en primer término la fuentede poder y las conextones. Puede ser ne-cesario reducir la (longitud del a!ambrede la resistencia, si la misma no alcanza

el grado de calor requerido. Practicar enel recipiente de vidrio una pequeña ra-nura en el punto en que se cruza el aiam-bre de nicrome. Ajustar el alambre, for-mando un lazo, en la posición necesariapara el corte. Cuidar de que $los alambresno se toquen entre sí al cruzarse en kranura. Cerrar el interruptor y, al cabode pocos segundos, el vidrio por lo gene-ral se partirá con un corte neto, por el

lugar 'donde l alambre circundaba al reci-piente. Si esto no ocurriera al cabo de 15o 20 segundos, retirar rápidamente elalambre de nicrome y colocar el recipien-te bajo agua corriente, lo que provocarála contracción necesaria para producir larotura del mismo a lo largo de la líneadeseada. Durante la operación del cortese debe proceder con cuidado (ver la fi-

gura).

Limpieza de recipientes de vidrio. Los sol-ventes enérgicos para limpieza deben serusados por el maestro y no por los alum-nos. Disolver 100 gramos de bicromatode potasio en una solución de 100 gramosde ácido sulfiirico concentrado en un litrode agua. Los recipientes de vidrio se re-mojan en. dicha solución, que puede em-plearse nuevamente varias veces.

Precaución: Se debe tener mucho cuida-

do de que esta soluci(>n, sumamente co-rrosiva, toque la piel o las ropas. Para di-luir el ácido sulfQrico concentrado, se de-be emplear un recipiente de piedra o debarro cocido, vertiendo el ácido en el aguamuy lentamente, ?lado que dicho procesolibera una gran cantidad de calor.

Cort dor de vidrio improvisado con

A alambre de nicrome calibre 24B pequeña muesca efectuada conuna lima en el costado del frasco

c interruptor en la agarraderaD cable de conexión con la fuente

un alambre para resistencia

de poder

El maestro deberá aplicar sus conpci-mientos de química en la limpieza de man-chas de origen conocido. Si los recipientes

sucios han contenido álcalis o sales conreacción alcalina, evidentemente debe in-tentarse en primer término someterlas ala acción limpiadora de un poco de ácidodiluido. Si la mancha es de permanganatode potasio, deberá probarse con una so-lución de sulfito de sodio, acidulada conun poco de ácido suififrico diluido, etc.Los &lcalis atacan lentamente el vidrio ylos frascos que han contenido soda cáus-

tica, etc., durante largo tiempo nunca re-cobran su transparencia original.

Soldaduras

La soldadura se emplea para unir super-ficies metálicas, como cobre, hierro, ní-quel, plomo, estaño, cinc y aluminio. Esparticularmente Qtil para efectuar conexio-nes el&tricas, unir láminas metálicas y

obturar juntas para evitar pérdidas de lí-quidos. Los soldadores eléctricos comu-nes o con forma de pistola son muy usadospara conexiones, pero también pueden ha-cerse soldaduras con saldadores de cobreno provistos de elementos eléctricos parasu calentamiento.

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1.4 Herramientas y técnicas útiles 26

1.4 Tipos d,e soldadura

La mayoría de las soldaduras blandas sonaleaciones de estaño y plomo. Las emplea-das para unir aluminio son por lo generalaleaciones de estaño y cinc o de estañoy cadmio. Los puntos de fusión de la m a-yoría de las soldaduras de estaño y plomooscilan desde 165°C hasta temperaturasmayores. Las saldaduras de estaño y plo-m o se identifican generalmente mediantenúmeros que indican las proporciones res-pectivas de dichos elementos. El primernúmero expresa el porcentaje de estaño,y el segundo, el de plomo. Las soldadurascon elevado contenido de estaño son mu -

cho más caras que las que contienenmucho plomo. En general las que tienengran porcentaje de estaño poseen puntosde fusión más bajos que los de aquéllascon elevado porcentaje de plomo. Las pri-meras son mejores para conexiones eléc-tricas, en tanto que las segundas son m e-cánicamente más resistentes.

Las soldaduras se obtienen bajo diver-sas formas, que comprenden barras, aJam-

bres, lingotes y polvo. La soldadura enforma de alambre puede conseguirse pro-vista de núcleo fundente o sin él.

1.5 FundeHtes

Para efectuar una buena junta, el metala unirse, el extremo del soldador, y lamisma soldadura deben hallarse libres desuciedad, grasa, Qxidos y otras materiasextrañas que podrían impedir que la sol-

dadura se adhiriera al metal. Los funden-tes se utilizan para limpiar la zona en laque se efectuará la junta; para eliminar lacapa de óxido que normalmente existe enlos metales y para impedir ulteriores oxi-daciones. Los fundentes también disminu-yen la tensión superficial de la soldaduraaumentando sus propiedades humectantes.Se debe emplear el fundente má s adecua-do para el metal que se debe soldar, se-

gún se indica a continuación:Metales Fundentes

Bronce, cobre, ResinaestañoPlomo Sebo, resinaHierro, acero Bórax, cloruro de

amonio

Hierro galvani- Cloruro de cinczadoCinc Cloruro de cincAluminio Estearina, fundente

Los fundentes se clasifican generalmenteen corrosivos, semicorrosivos y no corro-sivos. Estos últimos se emplean para sol-

dadura de conexiones eléctricas y otrostrabajos que deben estar completamenteprotegidos de cualquier vestigio de co-rrosión. El fundente no corrosivo de usomás comiín es la resina. En estado sólidoes inactiva y no corrosiva. Cuando se la

calienta se torna lo suficiente activa comopara rkducir los óxidos del metal ca-liente, cumpliendo así su acción funden-te. La resina puede obtenerse en formade polvo, pasta o líquido.La resina deja frecuentemente colora-

ción marrón sobre el metal soldado, m u ydifícil de eliminar, pero que en cierta me-dida puede prevenirse adicionándole unapequeña cantidad de trementina. Para ha-cer el fundente

másefectivo se agrega a

veces glicerina a la trementina.

1.6 Métodos de soldadura

Las siguientes consideraciones de carác-ter general son aplicables a la mayoría delos trabajos de soldadura:

especial

1.

2.

3.

Asegurarse de que las superficies queserán soldadas estén limpias y libresde óxido, suciedad, grasa u otra sus-tancia extraña. Si es posible el mate-

rial debe unirse mecánicamente, de ma-nera que la soldadura fije la unión ensu posición, de la misma forma quela cola de carpintero fija la ensambla-dura en un trabajo en madera.

Emplear la soldadura y fundente másapropiados para el trabajo a realizar.Tener presente que el punto de fusióndel fundente debe ser inferior al deltipo de soldadura a emplearse.

Calentar las superficies lo suficientepara 'que se funda la soldadura. El sol-

dadór no debe pegarse en superficiesinsuficientemente calentadas. No obs-tante, se debe tener mucho cuidado deque el soldador no se sobrecaliente,alsoldar cobre o cuando se trata de unir

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27 Herramientas y

superficies. Por regla general, la sol-dadura no debe cdentarse mucho másde su temperatura de trabajo. A medi-da que aumenta la temperatura de lasoldadura fundida, aumenta la rapidezde la oxidación. Al sobrecalentarse lasoldladura fundida en contacto con elaire, se pierde por oxidación más es-taño que plomo.

1.7 Conexiones eléctricas

Para soldar conexiones eléctricas debe em-plearse soldadura con nficleo de resinafundente. La razón para ello es que, porlo general, resulta difícil o imposible lim-piar los restos de fundente ácido de undispositivo eléctrico, provenga éste del nú-cleo de la soldadura o haya sido aplicadocon un pincel. Cualquier ácido generadopor la soldadura produce una corrosióninadmisible. Para soldar conexiones eléc-tricas se debe aplicar la punta de cobredel soldador debajo del empalme a soldar-se, con la mayor superficie posible de con-

/

Conexiones elktricas

B Soldador/ /Soldadura con ncicieo de resina

tacto mecánico, para permitir la máximapropagación del calor. Aplicar al empal-me la soldadura con niicleo resinoso (ob-servar la figura), cuidando no recalentarlos componentes eléctricos.

1.8 Soldadura con lhmpara

La soldadura con lámpara se emplea fre-cuentemente en pequeños trabajos, o enaquellos cuyo acceso es relativamente di-fícil. Pueden utilizarse lámparas alimenta-das con propano o con alcohol. El proce-dimiento general consiste en proyectar lallama de la lámpara sobre las superficiesa unirse, aplicando entonces la soldaduraen frío, en forma de barra o alambre. Lassuperficies calentadas fundirán la solda-

técnicds útiles 1.10

dura. A medida que ésta se funde, todoexceso deberá limpiarse antes de que sesolidifique, con ayuda de un trapo húmedo.

Copias heliográficas y diazotipias

Consíganse dos láminas de vidrio de apro-ximadamente 25 c m por 35 cm. Ribetéensecon cinta adhesiva, confeccionando con lamisma una bisagra a lo largo de uno delos lados más largos.

1.9 Copias heliográficas

Colóquese una hoja de papel heliográfico,para copias azules, con la cara verdosa

hacia arriba, sobre uno de los vidrios, yencima de la misma, el objeto a copiar

(ver la figura), sujetándolo en la posici6ncorrecta con el segundo vidrio. Medianteeste procedimiento podrán reproducirse, unnegativo fotográfico, una hoja, un trozode encaje, etc. Expóngase al sol duranteun período comprendido entre 20 segun-dos y varios minutos, según la luminosi-dad del cielo. Lávese luego la copia azulen una cubeta con agua durante varios mi-nutos, con lo que se eliminará todo elpesto 'de la sustancia sensible a la luz.Póngase a secar sobre una tabla pulida yplana.

1.10 Diazotipias

Este procedimiento, hasta la etapa de1lavado es igual al de las copias he1iogi.a-fims, pero el papel no debe lavarse conagua. En cambio deberá exponerse a laacción de vapores de amoníaco durantealgunos minutos, en el interior de un re-cipiente grande. A partir de entonces, la

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1.10 Construcci6n de un equipo de uso general 28

luz y0 no producir& cambio alguno en elpapel (ver 10 figura).

A tapaD B frasco de boca anchac papelD deposito de amoníacoE vapores de amoníaco

Estos experimentos pueden inducir 0

algunos alumnos a trabajar con materialfotográfico más sensible, empleado en cá-maras. Para mayor información sobre re-velación de películas y copias fotográfi-

ca5, consultar a los negocios de fotografíalocales.

1.11 Preparación de papel para copias

Preparar soluciones de ferrocianuro de po-tasio (10 g, en 50 cm3 de agua) y de ci-trato férrico de amonio (10 g, en 50 cm3de agua). Estas soluciones se preparan se-paradamente y se conservan en una habi-tación oscura o bajo iluminación atenua-da. Para su empleo se mezclarán cantida-des iguales en una cubeta plana, de vi-drio o esmaltada, bajo iluminación débil.El papel se sensibiliza aplicándole la so-lución mezcla con un pincel ancho y suaveo dejándolo flotar en la misma unos po-cos segundos. Luego de sensibilizado debecolgarse en el cuarto oscuro hasta que seseque.

heliográficas, azules

Construcción de un equipo de uso general

Dispositivos para pesar

1.12 Una balanza simpieCon un clavo, perforar cuatro agujerosequidistantes en el borde circular de unalata en desuso. Pasar por estos orificioscuatro cordeles que se anudarán juntos porsu extremo libre. Suspender el platillo debalanza asf formado, de una banda de go-m a colgada de un clavo (ver la figura).Si no se dispone de un juego de pesas, sepuede graduar la balanza empleando vo-lúmenes conocidos de agua en un vasograduado y practicando marcas en el so-porte vertical de madera, en coincidenciacon el borde del platillo. Luego puedenseleccionarse piedras que provoquen unaextensión equivalente y marcarlas para

que en el futuro hagan las veces de pesas.También se pueden emplear monedas.

1.13 Balanza de resorteColocar un resorte de acero en espiral, enel interior de un tubo que lo protegerácontra posible deterioro.ta lectura se efec-

tuará en la parte inferior del tubo, sobreun émbolo de madera graduado (ver 10

figura). Comenzar por arrollar el resorte,fijándolo moUiante una argolla con roscaa un tarugo que ajuste exactamente en eltubo (U; bambú o material plástico) ele-gido. El otro extremo del resorte se su-jetará mediante una grapa de alambre, a

un cilindro de madera que se deslizarápor el interior del tubo. Fijar el tarugoai extremo superior del tubo e insertar enél un gancho para suspensión de la ba-lanza y otro similar se atornillará en labase del cilindro, procediéndose entoncesa su graduación.

1.14 RomanasSe puede improvisar una balanza de las

denominadas ‘romanas’, o tambien ‘dan+sas’, utilizando trozos cortos de caflo deplomo para agua corriente como contra-pesos y aros de alambre como pivotes (verla figura).

La barra puede ser de madera o metal.En este último caso deberán pfiactiarse

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29 Construcción de un equipo de uso general 1.16

simple

escotaduras, con una lima, en su parteinferior paria indicar las posiciones de equi-librio correspondientes a distintos pesos.

1.15 Construcción de una balanza con una

Conseguir un pequeño perno, que pase porel interior de una pajita para sorber re-

frescos y atornillarlo unas cuantas vuel-tas, en una de sus extremidades. Determi-nar aproximadamente el punto de equi-librio de este dispositivo y atravesar unaaguja de coser por el interior de la pajitapara que haga las veces de pivote. Paraasegurar la estabilidad el agujero se prac-ticará algo lmás ,arriba del diámetro de lapajita (ver la figura).

En el otro extremo de ésta, efectuar uncorte en forma de pequeña escotadura. Unavez fijada la aguja en su posición, apoyar-la sobre los bordes 'de dos cubreobjetospara microscopia, o sobre los filos de doshojitas de afeitar, sostenidos paralelamen-te mediante un bloque de madera y unabanda de goma. Ajustar el perno hastaque la pajita oscile aproximadamente unos30 gradas con respecto a la horizontal.

Colocar verticalmente detrás de la escota-dura, un trozo de cartulina, sostenido me-diante un broche para ro@ o un trozo demadena y una chinche 'para ibujo.El mis-m o hará las veces de escala.

Colgar de la escotadura un cabello oun pequkfio pedacito de papel y observarla deflección de la balanza. La escala de-

pajita para beber refrescas

e

1.14 Romanas

1.13 Balanza de resorte

berá calibrarse para poder efectuar lectu-ras cuantitativas.El papel de aluminio procedente de los

atados de cigarrillos es adecuado para laconfección de pequeñas pesas. Debe cor-tarse en trozos que pesen 1 mg, 2 mg, etc.y colocarse en la escotadura con la ayudade un pedacito de alambre de cobre cur-vado, que haga las veces de pinza. En lacartulina se trazarán marcas indicadorasde las distintas posiciones de equilibriode la varilla. Podrá modificarse la sensibi-lidad de la balanza ajustando la posicióndel perno.

1.16 Balanza con una pajita para sorberrefrescos

1.16 Balanza de astil muy sensibiePara construir esta balanza hacen faltaunas pinzas para ,ropa, na aguja de tejerrígda de unos 30 c m de largo, dos etlfile-res o agujas y un soporte que puede seruna botella de leche o un tarro de con-servas.

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1.16 Construcción de un equipo de uso general 30

El astil de la balanza está constituido Dispositivos ópticospor la aguja de tejer pasada a través delresorte de las pinzas para ropa. Los dosalfileres clavadas en los costados de ésta,harán las veces de pivotes, fijados ligera-

mente por debajo con respecto al agujeropor el que pasa la aguja de tejer. Estaúltima debe formar dos brazos exactamen-te iguales hacia ambos lados de las pin-zas para ropa, a la que se puede fijar in-sertando a modo de cuña una astilla en elresorte de las pinzas. Estas sostendrán ensu parte inferior un lápiz que serviráde fiel a la balanza. Co m o platillos se to-rnarán dos tapas metálicas de cajas, en

cuya circunferencia se perforarán orificiosequidistantes, por los que pasarán hilosque, anudados juntos en sus extremos, for-marán lazos por los que se colgarán delastil. Una vez equilibrados los platillosconvendrá limar dos muescas en la agujade tejer para impedir que aquéllos se des-licen. Finalmente se colocará una. scalagraduada en el interior de la botella, de-lante de la cual oscilará el fiel.

Pueden usarse como pesas monedas, ta-pas tipo ‘corona’, fósforos, etc., una vezcontrastado su peso. A falta de estas co-sas, colocar en los platillos dos frasquitosidénticos y verter en uno de ellos una can-tidad conocida de agua, con la ayuda’de

1.16 Balanza de astilmuy sensible

w -

un vaso graduado. Si no se dispusiera deninguno de estos elementos, una jeringahipodérmica en desuso puede hacer lasveces de probeta graduada en centímetroscúbicos, para medidas pequeñas. Se pue-den improvisar pesas fraccionarias sus-pendiendo ganchos de alambre del astil.

1.17 Una lupa sencillaEnvolver una vuelta de alambre de cobrealrededor de un clavo, formando un aro.Sumergirlo en agua. Retirarlo y observar

a través del mismo. Se dispondrá enton-ces de una lupa similar a las primerasusadas. Frecuentemente este tipo de lenteproporcionará aumentos de cuatro o cincoveces.Si se golpea fuertemente el alambre con-

tra el borde del vaso caerá una gota de

agua. Debido a la adhesión entre el alam-

bre y el agua, el líquido remanente for-mará una lente muy delgada en su centro,es decir, cóncava.

1.18 Empleo de una gota de agua como

Colocar cuidadosamente una gota de aguasobre una lámina de vidrio. Acercar el ojoa la misma y observar ,algún objeto a tra-

v6s de ella y del vidrio. Puede hacer lasveces de lupa simple.

lupa

1.19 Un modelo de telescopio refractorPoner una lente de foco largo en uno delos extremos de un banco óptico (ver enCapítulo Segundo, experimento 2.219),apuntando a una escena cualquiera a tra-vés de una ventana. En el lado opuestodel lente, colocar una cartulina blanca en

el punto en que la imagen se forma másnítidamente. Luego, aproximar por detrásde la cartulina una lente de foco corto, demanera que aquélla se encuentre con res-pecto a la lente a una distancia inferiora la distancia foca1 de ésta. Retirar enton-ces la cartulina y observar la escena a tra-vés de ambas lentes.

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31 Construcción de un equipo de uso general 1.21

1.20 Proyector para películas o slidesLa base del instrumento es un trozo demadera de 40 por 10 por 3 cm. Una tabli-ta de madera terciada de 10 c m de anchoy 25 c m de largo, insertada verticalmente

en una ranura tallada en la base sirve parael paso de la película. Una ventana de35 por 23 mm recortada en dicha chapa,hará las veces de %krtura’, limitando lacantidad de luz que atraviesa el cuadrode la imagen. La misma película quedarámantenida contra la ventana, en posiciónvertical, mediante unas presiilas fabrica-das con alambre de broches para papeles,que se curvarán fácilmente para adaptar-

los al ancho de la película; los extremos,cortados y aguzados con una lima, pue-den clavarse en la chapa de rnadera ter-ciada, en la posición requerida. No es ne-cesario emplear carretes. La peiícula sehace correr de una escena a otra tirandopor uno de sus extremos. Su tendencia-acurvarse basta para mantenerla en su sitio(ver la figura).La lámpara es una bombilla de faro de

automóvil, montada sobfe un bloque demadera cuya posici&n puede regularse ha-ciendo que se deslice entre dos rieles demadera clavados en la base. Se puede em-plear como condensador un balón o fras-co con agua colocado de modo que laimagen de la lámpara ilumine toda la ven-tana. Una vez hecha esta regulación, sefijarán en su posición la lámpara y elcondensador empleando cola.El objetivo estará montado en un ta-

rugo de madera, que a su vez estará fir-memente ajustado sobre otro bloque del

mismo material dispuesto en forma simi-lar al soporte de la lámpara, deslizableentre dos guías de madera. Se regularála altura del objetivo hundiendo más omenos el tarugo en su agujero, de manera

que el centro del filamento de la lámpara,condensador y objetivo estén alineadosy a la misma altura con respecto a la base.

Es nekesario encerrar la lámpara y elcondensador en una caja de madera ter-ciada o cartón, como lo indican las líneasde puntos de la figura. Este proyector sólopuede funcionar en una sala oscura. Sepueden utilizar en una habitación parcial-mente oscurecimda, aparatos comerciales

que emplean lámparas de 100 vatios, peroen tal caso, el problema de la disipacióndel Calor producido por la lámpara es con-siderable.

1.21 Un microproyector

El sistema 6ptico de este aparato se dis-pone de la misma manera que el del pro-yector de películas en tiras. Las diferen-

cias en su construcción son necesarias enrazón del tamaño de los objetos (prepara-ciones microscópicas u objetos pequeñosmontados en forma similar) y al empleode un objetivo de foco mu y corto paraobtener una gran ampliación de la ima-gen. La lámpara es una bombilla de farode automóvil y el condensador una pe-queña ampollita de vidrio de 1,5 a 2 c mde diámetro, soplada en un pequefio trozo

de tubo y el objetivo, uno de microscopio,adquirido en el comercio.

La base del aparato es una pequeña ‘ar-tesa de madera de 10 por 7 por 4 m, quese construirá clavando dos tiras de made-ra de 4 c m de ancho en los bordes de unatablita de 10 por 5 por 1 cm. Estas dimen-siones no son críticas y pueden modificarsede acuerdo con el material disponible. Enuno de los extremos de la artesa se co-

lmará una placa terminal para sostén delobjetivo, que se construirá con un trozode madera terciada de 9 or 7 cm, con unagujero circular de 2,3 c m de diámetro.

Encastrar en la artesa una linterna reotanguiar que se improvisará fácilmente fi-jando una bombilla de automóvil con SU

soporte en una caja metálica rectangular.

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131 Construcción de un equipo de uso general 32

Se practicarán orificios a lo largo del con-torno superior de ia mja para asegurar laventilación y un agujero de 1,5 c m dediámetro para alojamiento del condensa-dor que se fijará en su posición mediante

un alambre de cobre que rodee su cuello,pasando por los agujeros practicados a talefecto en la lata.

1.21 Microproyector

La lámina portaobjetos se deslizará porlas ranuras talladas en el reborde de laartesa, las que lo sostendrán en posiciónvertical de manera que la luz provenientedel condensador pase 0 través del mismo.La posición de dichas ranuras se determi-nará de la siguiente forma:El objetivo de microscopio se ajustará

firmemente en un agujero practicado enun trozo de madera terciada de 7 por 4cm, mantenido en contacto con la placaterminal por medio de unas pinzas de pan-talones como las que utilizan los ciclistas,lo que permitirá regular la posición delmismo centrándolo con reiacióri al ejeóptico del sistema.

En el dibujo los diversos elementos apa-recen m ás separados entre sí de lo quedeben estar en la práctica, con el objetode que sus posiciones relativas 'puedanapreciarse con mayor claridad. Para po-ner a punto el aparato, se deberá despla-zar juntos hacia adelante, la placa, la lin-

terna y el condensador hasta que la luz,atravesando el objetivo, forme una ima-gen (de una muestra botánica, por ejem:plo), sobre una pantalla cuadrada de vi-drio despulido de 30 c m de lado, empla-zada a unos 60 cm del extremo frontal dela artesa. Una vez determinada la posicióncorrecta del portaobjetos se practicarán en

el borde de la artesa unos cortes de sierraque servirán para todas las diapositivas aproyectarse. Este aparato servirá igual-mente para ilustrar los anillos de Newtony otros fenómenos d e difracción (ver la

figura).

1.22 Empleo del microscopio como micro-

Si se emplea una fuente de luz m u y bri-llante, la imagen proveniente de4 ocularde un microscopio compuesto puede pro-yectarse sobre una pantalla con la ayudade un espejo. U n proyector potente, dediapositivas, proporcionará una buena

fuente luminosa.

proyector

Fuentes de calor

1.23 Quemador a velas

Puede construirse un quemador sencilloen la tapa o' en el fondo .de una lata y al-gunas velas. Estas se fijarán al fondo dela lata mediante la cera fundida. El que-mador es m6s eficiente si las velas semantienen aproximadamente del mismolargo (observar e1 dibujo).

1.23 Quemador 1.24 Quemador a carb6r.a velas de lefla

1.24 Quemador de carbón de leña cons-truido con una lata

Tomar una lata grande de unos 10 c m de

diámetro como mínimo. Aproximadamentea la mitad de su altura, dibujar seis ven-tanas triangulares, en torno de la misma,como indica la figura. Cortar los lados in-feriores del triángulo respetando el ladosuperior, formando ventanas. Replegar en-tonces las láminas triangulares hacia aden-tro formando una parrilla sobre la que se

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33 Construcción de un equipo de uso general 1.26

pondrá el carbón. Limar el borde cortan-te de dichas ventanas y hacer agujerosde ventilación.

1.25 Lámpara de alcohol construida con

Conseguir un frasco de tinta provisto deuna tapa metálica de rosca. Con un clavoperforar un agujero en el centro de estatapa. Agrandar luego el agujero haciendogirar una lima triangular hasta que tengade 8 a 10 mm de diámetro. Pulir este ori-ficio valiéndose de un objeto redondo yduro. Recortar en una lata delgada, o en

una hoja de metal, un trozo de unos 2,5c m de ancho y 4 c m de largo. Arrollarloen forma de tubo alrededor de una varillade hierro o madera cuyo diámetro corres-ponda al del orificio practicado en la tapadel tintero. Insertar el tubo en el orificiode manera que penetre 1 c m en el interiordel frasco. Se puede soldar el tubo a ni-vel de la tapa y a lo largo de su aristalibre. La mecha puede hacerse con desper-

dicios de algodón, con un trozo de toallade bafio de algodón o con un haz de hi-los del mismo material. Asegurarse de quesea suficientemente larga para extendersesobre el fondo del frasco. C o m o combusti-ble se empleará alcohol desnaturalizado oa,lcohol e madera.

En los países cálidos debe confeccio-narse una tapa para cubrir la mecha cuan-do no se utiliza la lámpara. U n viejo ca-

puchón de lapicera fuente puede servirpara este propósito. Si se dispone de lavaina de bronce de un cartucho de ri-fle puede emplearse para construir el tuboy el capuchón, cortándola con una sierrapara metales en el lugar conveniente (verla figura).

un frasco de tinta

1.26 Un mechero de Bunsen

Si no se dispone de un mechero de Bun-gen, su construcción utilizando materialessobrantes constituye una tarea simple einstructiva. No existen especificacionesprecisas en cuanto a tamaño y los mate-riales para su construcción dependen delcontenido de la caja de sobrantes. Los tu-bos de bronce pueden ser de alrededor de1 c m de diámetro, pero si los disponibles

son de diámetro diferente, adelante, y aimprovisar.Fundir trozos de plomo sobrante, en

una caja sólida de hojalata o en un re-cipiente descartado y verter dicha solu-

ci6n en una lata de pomada para zapatos.Esta proporcionará una base sólida, A, almechero (la lata puede quitarse) (ver la

1.1 Lámpara 1.26 Mechero de BunsenA base de piornoB tubo de bronce para laentrada del gas

c tubo de inyección debronce

D cañónE agujero para toma deaire coincidente con el

del cañón DF anillo de alambre decobre

de alcohol

figura). Se perforarán los agujeros vertica-les y horizontales, en la forma ilustrada,que llevarán los tubos B y C. A éstos seles dará una forma ligeramente cónica yse los introducirá a martillo en el plomo.El tubo B, para la entrada del gas, pene-

trará unos 2 c m en la base, pero el tubode inyección, C, deberá penetrar apenasen el agujero horizontal.

Una vez verificadas las dimensiones deltubo C, se lo rellenará con un tapón deplomo, el cual se verterá fundido en' suinterior, alrededor de una aguja de coserengrasada que previamente se habrá co-locado en el centro del tubo, la que unavez extraída dejará libre el conducto deinyección. Durante ,la operación de ver-tido de la fundición de plomo, el tubo de-berá mantenerse encajado en un bloquede madera en el que se haya perforadoun agujero donde se colocarán tubo yaguja perfectamente centrados. Para laconfección del caflo D y el collar E, serequieren tubos de diámetro adecuado, en

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1.26 Construcción de un equipo de uso general 34

los que se practicarán orificios coinciden-tes para la toma de aire. Si la construc-ción del collar presenta inconvenientes po-drá sustituirse con un tubo hecho de ho-jalata, aunque no quedará tan bien. Si el

tubo D no ajusta bien en el C, podrá fi-jarse en la posición correcta mediante unadhesivo del tipo ‘epoxi’.

La forma más fácil de hacer ambos agu-jeros coincidentes en D y E es introdu-ciendo en ambos tubos sendos tarugosligeramente cónicos, los que se sujetaránen el tornillo de banco. Aplánense los tu-bos ligeramente con una lima y perfóren-

se con una mecha de 0,5 cm. Finalmentese terminará la forma de los agujeros conuna lima redonda, puliendo con la mismala superficie interna del collar para quegire fácilmente sobre D. Sobre este últimoy exactamente encima del collar se soldaráun anillo de alambre de cobre, para evitarla pérdida del regulador de aire.

Duplicando los agujeros, es decir, per-forando ambos lados de los tubos, la en-

trada de aire puede ser excesiva, decayen-do el rendimiento del mechero. Este nodeberá dejarse encendido demasiado tiem-po porque podría ablandarse el plomo delinyector y cerrarse el conducto.

1.27 Empleo del gas propanoUna fuente de calor de poco costo y con-veniente es la proporcionada por una lata

tipo aerosol de gas propano. Pueden obte-nerse en diversos tamaños y dispositivosy son útiles cuando no se dispone de ins-talación de gas en el laboratorio.

Dispositivos para medición

1.28 U n calorímetro sencillo

Conseguir pequeñas latas de conserva quequepan holgadamente en el interior de u n

frasco de dulce. Cortando prolijamente laparte superior de las mismas con un abrz-latas rotatorio, podrán hacer las veces deexcelente calorímetro (ver la figura).

Se evitará que la lata 5e deslice haciael interior del tarro, colocando alrededorde su borde una banda de goma fuerte, obien cortando muescas en el mismo, lasque se doblarán ligeramente hacia el ex-

terior. Este sistema de suspensián,así co-m o la baja conductividad del vidrio y elaire contribuirán a su eficiencia.

En algunos países se pueden conseguirtazas de poliestireno expandido (espumade estireno), que hacen excelentes calorí-metros. Otros, igualmente adecuados, pue-den construirse con dos recipientes metáli-cos o vasos de vidrio. Se seleccionarán los

recipientes, de manera que uno de ellosentre en el interior del otro, dejando un

espacio libre de por lo menos 1 c m entreambos, el cual se llenará con lana de vi-drio o papel arrugado.

1.29 Probeta o cilindro graduado para

Elegir varios recipientes de vidrio con la-dos perpendiculares y de diversas dimen-siones. Los frascos de aceitunas son m u yútiles para transformarlos en probeta

graduadas. En su parte exterior se pegaráverticalmente una tira de papel de apro-ximadamente 1 cm de ancho a partir de1 c m de su borde superior. Conseguir lue-go una probeta graduada de las que sevenden en el comercio, de capacidad apro-ximadameote igual a la del frasco elegidoy verter agua en la misma en cantidadsuficiente como para llenar aquél hastala parte superior de la escala de papel.

Trazar una línea y anotar debajo, la can-tidad de centímetros cúbicos de agua ver-tidos. Repetir la operación con cantidadesmenores hasta completar la escala.

mediciones

Otras sugerencias Útiles

1.30 U n pie simple, para calentarRecortando los lados de una lata p u d e

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35 Construcción de un equipo de uso general 1.35

construirse un soporte sencillo. Convienepreparar do5 o tres de éstos, adaptables B

diferentes mecheros y para usar como SO-

portes. Alrededor del borde superior debe-rán perforarse agujeros que permitan la

salida de los residuos de la combustión.

1.31 CalentadorPuede confeccionarse con una lata de acei-te en desuso. Se llena con agua y se ca-lienta por su parte inferior. Se envuelvealambre de hierro alrededor de un tubode ensayo, formando una manija. La sus-tancia a calentar se coloca en el interiordel tubo utilizándose el calentador en la

forma que ilustra la figura.

f th

U

1.32 Preparación de agua destiladaPuede emplearse una caldera para propor-cionar el vapor, que se condensará en elinterior de un frasco de dulce provisto deun tapón grande y sumergido en una ca-.

cerola-con agua fría. Para hacer las juntaspueden emplearse tubos de goma, cintaadhesiva o arcilla (ver la figura).

1.33 Horno de aire calienteU n recipiente grande de hojalata puedeservir como horno de aire caliente. Perfo-rar con un agujero en la tapa y tapar conun corcho que llevara atravesado un ter-

mómetro. Colocar dentro del recipiente unsoporte construido con tela metálica, conforma de puente, sobre el cual asentaráel plato o cápsula.

n1) 1.32 Preparación de agua destilada

1.33 Horno de aire caliente

rrr/

1.54 Pinzas para tubos de ensayo

1.35 Pinzas para laboratorio

1.34 Pinzas para tubos de ensayoSe puede fabricar unas pinzas para tubosde ensayo, curvando un alambre fuerte, yflexible, de hierro o latón en la forma in-dicada por el croquis. El alambre de unapercha metálica vendrá m u y bien para esteobjeto.

1.35 Pinzas para laboratorioCon tiras flexibles de flejes o sunchos, co-m o los que emplean los encajonadorespara precintar, se pueden improvisar unaspinzas m u y atiles.

Las dos pinzas representadas en la fi-gura miden alrededor de 12 c m de largo.Uno de los modelos puede construirse

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1.35 Soluciones químicas 36

abrazando o remachando juntas, por unextremo, dos tiras, que se curvarán y re-cortarán para darles la forma deseada. Elotro modelo está formado por una solabanda de 25 cm de largo; para obtener

el cabezal redondo se ha Curvado la partecentral de la .banda alrededor de una va-rilla de hierro de diámetro conveniente.Luego se han recortado y curvado ambasramas para darles la forma requerida.

Soluciones químicas

La mayoría de las reacciones químicasque se estudian en los cursos de introduc-ción a las ciencias tienen lugar en solu-ciones. Normalmente, la sustancia de quese trata está disuelta en agua u otro sol-vente. Es el material disuelto el que ex-perimenta cambios químicos. Aunque 10

dicho constituye una buena regia gene-ral, no obstante, no siempre ocurre asl.En diversas experiencias descriptas en estelibro, el agua es objeto de cambios quími-cos, es decir, participa en las reacciones

qufmicas. Como normalmente el interésestá centrado en la sustancia disuelta (so-luto), importa conocer qué cantidad dela misma contiene un volumen determina-do de solución. Por ejemplo, el vinagre esuna solución diluida de ácido acético, quetransmiteal vinagre su sabor agrio y, porlo tanto, su concentración es importante.La mayoría de los vinagres comercialesson soluciones al 5 por ciento, es decir,

que 100 g de vinagre contienen 5 g deácido acético. El porcentaje en forma depeso es una manera de expresar la con-centración de una solución. Sin embargo,como toda transformación química implicauna acción entre moléculas, es convenien-te expresar dicha concentración en térmi-nos moleculares más que mediante supeso. En otros términos: deseamos definirla concentración, de tal manera que, vdú-

menes iguales de dos soluciones diferen-tes, de igual concentración, contengan elmismo número de moltkulas. Este tipo deconcentración se designa con el nombrede molaridad. Es el término empleado eneste libro para indicar el grado de con-centración y se representa en forma abre-viada como ‘M.e@n dicha notación,-

solución de 1 M significa que un litro dela misma contiene un mol del soluto (6,2X 1023 moléculas).

Preparación de soluciones demolaridad conocida

Para preparar una solución de molaridaddada, se requiere solamente pesar el nú-mero de moles necesario y disolver dichopeso en agua destilada hasta formar unlitro de solución. Mas, jcómo pesar losmoles? Para ello es necesario conocer el

peso molecular de la sustancia. U n ejem-plo servirá de ayuda.

Suponga,mos ue se desea preparar 2 Mde solución de MgSO. El primer paso con-siste en determinar el peso de 2 moles deMgSO,. El peso de un mol se calcula su-mando los pesos atómicos de todos losátomos representados en la Mrmula, es-cribiendo su total en gramos:

1 átomo de M g 1 X 24,3 = 24,31 átomo de S 1 X 32,l =32,l

4 átomos de O 4 X 16,O = 64,O

TOTAL 120.4

-@eso rnolecular)

U n mol de MgSO, pesa 120,4 g. Para ha-llar el peso de dos moles, se multiplicarádicha cifm por dos (se podd calcular el

peso de cualquier número de moIes, mul-tiplicándola por el mismo). Asf, el pesode dos moles de MgSO, es igual a 2 X120,4 g = 240,8 g. Luego, para prepararuna soluci6n de 2 M , deberán pesarse240,8 g de MgSO, en una balanza y di-solverlos en agua destilada. Una vez quedicha sustancia se haya disuelto se agre-

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37 Soluciones químicas 1.38

gará más agua hasta que el volumen totalde la solución sea igual a un litro. Podráobtenerse una solución de igual concen-tración (2 M) disolviendo la mitad de lasustarcia sblida en agua hasta formar un

volumen de 500 ml de solución,o la cuar-ta parte de la misma en agua suficientepara hacer 250 ml.Algunos productos químicos contienen

agua 'de hidratación '(o cristalización) esdecir, que el agua forma parte de los cris-tales sólidos. En dichas sales,el agua debeconsiderarse como formando parte de lafórmula al oalcuiar el peso de un mol dela sustancia sólida. Por ejemplo: el cloru-

ro de magnesio cristaliza como: MgCI,6 H,O, lo que significa que en cada fór-mula unitaria del mismo (de 1 molécula),incluye 6 moléculas de agua. Por lo tanto,el peso de un mol de MgCI, 6 H,O esigual a:

1 átomo de Mg : 1 X 24,3 = 24,32 átomos de C1: 2 X 35,4 = 70,812 átomos de H: 12 X 1,0= 12,O6 átomos de O: 43

X16,O

=96,O

Acido clorhídrico, 3 M. iluir 258 ml de

ácido oi 11,6M (HCIal 35 por ciento).Acide nítrico, 3 M. iluir 195 ml de ácidoa 15,4M (HNO al 69 por ciento).

Acido sulfúrico, 6 M. Diluir 168 ml de

ácido a 17,s M (H,SO, al 95 por cien-to). En este caso verter el ácido sulfú-rico lentamente en las tres cuartas par-tes del volumen final de agua, y cuandola solución se haya enfriado, agregaragua hasta completar un litro.

1.37 Bases diluidas

Hidróxido de amonio, 3 M. iluir 200 mlde solución concentrada (NH, , 14,s M,28 por ciento) a 1 litro.

Hidróxido de calcio, 0,02 M; 1,5 de solu-ción saturada de Ca (OH)2 por litro.Emplear una cantidad algo mayor deCaCO,, filtrado y protegerlo del CO, delaire.

Hidróxido ,de sodio, 3 M. isolver 126 gde barras (95 por cientt) en agua ydiluir a 1 litro.

TOTAL 203,l(peso molecular)

Luego, un mol de MgC1, 6 H,O pesa203,l g.

Las concentraciones de la mayoría delas soluciones citadas en este libro no re-quieren gran exactitud y se puede redon-dear el peso del soluto al gramo más pró-ximo.

Preparacidn de reactivos

Los volúmenes se expresan en mililitros(mi) en litros (1). U n mililitro equivale aun centímetro cúbico (cm3 o cc). Paratodos ,losfines prácticos, las masas se ex-presan en gramos (g). En muchos casosse indica la solución molar (M) orres-pondiente. Para la misma debe emplearse

agua destilada.

Reactivos de uso general en el laboratorio

1.36 Acidos diluidos,3 molesEmplear la cantidad indicada de ácido con-

Acido acético, 3 M. iluir 172 ml de ácidocentrado y diluirla a un'litro.

a 17,4M (99-100 or ciento).

Reactivos generales

1.38 Electrólito para acumuladores de

La densidad relativa del ácido sulfúricoen diversos estados de la bateria es: 20-talmente cargada, 1,28; media carga, 1,21;descargada, i,15.Estas cifras son aproxii-madas. Para el llenado y carga inicial de-

ben seguirse las indicaciones de los fabfi-cantes, usualmente impresas en la batería.La siguiente es una guia aproximada

para preparar una solución de ácido sd-fúrico de una densidad relativa de 1,28:en un vaso de vidrio lleno hasta 10s dostercios de agua destilada, se agrega el áci-do sulfúrico concentrado, lentamente y re-volviendo, hasta que la solución esté casia punto de hervir. Se deja enfriar y 5e

agrega más ácido, con idéntica precauciónhasta que nuevamente, la solución estécasi hirviendo.'Una vez que se haya en-friado a ,la temperatuna ambiente se ajus-tará la densidad relativa, de acuerdo conla lectura del densímetro, agregando másácido o más agua. Siempre que se debamanipular ácido concentrado se procederá

plomo

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1.38 Soluciones químicas 38

con gran cuidado, usan,dQ anteojos pro-tectores y vestimenta adecuada.

1.39 Agua regia

Mezclar una parte de ácido nítrico HNO,

con 3 partes de ácido clorhídrico,HC1.Siel agua regia debe conservarse durantealgún tiempo, esta fórmula deberá incluirun volumen de agua. Sin ella pueden for-marse cantidades inconvenientes de gases.

1.40 Cloruro de Bismuto, 0,17MDisolver 53 g de cloruro de bismuto, BiCl,en un litro de ácido clorhídrico, HCl, di-luido. Usar 1 parte de

HClconcentrado

en 5 partes de agua.

1.41 Nitrato de Bismuto, 0,083MDisolver 40 g de nitrato de bismuto, Bi(NOSIS.H20 n 1 litro de ácido nítrico- - iluido,HNO,, diluir 1 parte de ácido con-centrado en 5 partes de agua.

1.42 Sulfato de Cobre (Il), 0,5M

Disolver 124,8 g de sulfato d e cobre (II),CuS04. 5H,O, en magua a la que se hayaagregado 5 ml de ácido sulfúrico,H,SO,,concentrado. Diluir a 1 litro;

1.43 Cloruro de Hierro (Ui), ,5MDisolver 135,2 g de cloruro de hierro (111) ,

FeCl,. 6H,O, en agua que contenga 20ml de ácido clorhídrico concentrado. Di-luir a 1 litro.

1.44 Sulfato de Hierro (lll), 0,25MDisolver 140,5 g de sulfato de hierro (111),

Fe, (SO4),. 9H,O, en agua que contenga100 ml ,de ácido sulfúrico concentrado,H,SO,. Diluir a 1 litro

1.45 Sulfato de Hierro (11) y amonio,0,5MDisolver 196 g de sulfato de hierro (11) y

amonio, Fe(NH,SO,),. 6H,O, en aguaque contenga 10 mi de ácido sulfúrico con-centrado, H,SO,. Diluir a 1 litro. Paramejores resultados preparar solucionesfrescas en cada caso.

1.46 Sulfato de Hierro (ll), 0,5M

Disolver 139 g de suifato de hierro (li),

FeSO,. 7H,O, en agua que contenga 10ml de ácido sulfúrico concentrado,H,SO,.Dilúyase a 1 litro. Esta solución no seconserva bien.

1.47 Agua de cal

La cal no es m u y soluble en agua, perola solución a usarse en clase se preparafácilmente agregando 10 g de cal apaga-da a 1000 ml de agua destilada. Agítese,déjese asentar, decántese el líquido unave% aclarado.

1.48 Solución de tornasol

Pulverizar el tornasol y hervirlo en aguadurante cinco minutos. Filtrar la solucióny embotellarla. Conviene preparar solu-ción fresca periódicamente.

1.49 Nitrato de Mercurio (1)

Diluir 1 Faarte.de nitrato de mercurio (1),Hg, (NO,) ., n 20 partes de agua y 1parte de ácido nítrico concentrado, HNO,.

1.50 Agua de marPuede obtenerse un sustituto útil del aguade mar disolviendo lo siguiente en 2 litrosde agua:

45,O g de cloruro de sodio3,5 g de sulfato de magnesio5,O g de cloruro de magnesio2,O g de sulfato de potasio

1.51 Sulfito #e Sodio,0,5MDisolver 120 g de suifito de sodio, Na,S.9H, O, n agua y diluirlo a 1 litro. C o m oalternativa puede emplearse una soluciónsaturada a 500 mi de 1 M de hidróxido desodio, N a O H (21 g de barras de N a O H al95 por ciento), con H,S, manteniendo laso1ució.n fría y diluyénqdola con 500 mi de1 M de NaOH.

1.52 Cloruro de Estaño (ll), 0,5 MDisoiver 113 g de cloruro de estaño 01)SnCl,. 2H,O, en 170 ml de ácido clorhí-drico concentrado, empleando el calor sies necesario. Diluir en agua hasta 1 litro.Agregar a la solución algunos trozos depapel de estaño. Preparar solución frescaa intervalos frecuentes.

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39 Soluciones químicas 1.57

Soluciones y reactivos especiales

1.53 AleacionesSe pueden preparar aleaciones de bajopunto de fusión empleando un mecherode Bunsen. Cuando una aleación contienebismuto y plomo, ambos se funden juntosy con ellos, los demás componentes agre-gados. La temperatura no debe ser mayorde la necesaria, para evitar una oxidaciónexcesiva. Los componentes se indican porsu peso.

Aleación Plomo Estaño Bismuto Cadmio

Metal de Wood 4 2 7 1

Aleación para fu-sibles eléctri-COS 8,5 2,5 1.3 O

Soldadura 1 1 0 0

En un horno pueden obt,enerse aleacionescon punto de fusión más elevado.El cobredebe fundirse en primer término y luegoagregarse al mismo los demás metales.

~~ ~~~ ~~

-Aleaci6 Cobre Estaño Cinc

Bronce 80 5 15Latón maleable 58 o 42Fundición de latón 72 4 24

1.54 Solución de Benedict (reactivo cua-

Disolvcr con ayuda del calor, 173 g de ci-

trato de sodio y 100 g de carbonato desodio anhidro, Na,CO,,, en 800 ml de agua.Disolver 17,3 g de sulfato de cobre, CuSO,.5H,O, en 100 mi de agua. Verter la segun-da solución, revolviendo constantementeen la solución de carbonato-citrato y di-luirla hasta completar 1 litro.

litativo para la glucosa)

1.55 Azul de Bromo-timolDisolver 0,5 g de azul de bromo-timo1 en

500 mi de agua. Agregar una gota de hi-dróxido de amonict para que la soluciónvire a un color azul oscuro.

1.56 Cementos y cerasSiguiendo las recetas que se detallan acontinuación, puede prepararse fácilmen-te comauesto para cementado.

Cementos

Cemento a prueba de ácidos: 1 parte desolución de goma; 2 partes de aceite delino;3 partes de greda en polvo.

Cemento para acuarios: (a) mezclar partes

iguales de azufre en polvo, cloruro deamonio y limaduras de hierro. Agregarluego aceite de lino hervido y mezclarbien y finalmente agregar albayalde has-ta formar una pasta espesa. El cementodebe aplicarse mientras se halla en es-tado fluido.

(b) Mezclar óxi do de plomo con cerapara dorar en cantidad suficiente yformar una pasta y aplicar de inmedia-to. Dejar transcurrir unos días antes dearmar el acuario y lavarlo antes de po-nerlo en uso.

Cemento de celuloide: Disolver trozos deceluloide en acetona o acetato de amilo.Este cemento es útil para la construc-ción de acumuladores pequeños.

Cemento para hierro: 90 partes de lima-duras finas de hierro; 1 parte de azufre

sublimado,1parte de cloruro de amo-nio. Inmediatamente antes de usarlo

mézclense con agua hasta formar unapasta.

Ceras

Compuesto de Chatterton: 1 parte de breaarcángel, 1 parte de resina. Mezclar a m -bos componentes y agregar 3 partes degoma 'crepe' en pequeños trozos.Cemento de Faraday: 5 partes de resina,1 parte de cera de abejas, 1 parte de,amarillo cre. Fundir juntas en una latala resina y la cera y mezclar con lasmismas el ocre, revolviendo.

1.57 Solución jabonosa de Clarke, para laestimación del grado de dureza delagua

Disolver 100 g de jabón de Castilla, puro,en polvo, en 1 litro de alcohol etílico al80 por ciento, dejando reposar la solucióndurante una noche (solución A).Preparar una solución común (B) del

cloruro de calcio, CaCl,, disolviendo 0,5gde carbonato de calcio, CaCO,, en ácidoclorhídrico, HC1 (densidad relativa 1,19)

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1.57 Soluciones químicas 4@

neutralizar c o n hidróxido de amonio,NH,OH, haciéndola levemente alcalina altornasol, y finalmente diluir hasta comple-tar 500 cma. U n mililitro de la soluciónequivale a 1 m g de CaCO,.

Dosificar la solución A por comparacióncon la B (la solución A en la bureta). Di-luir A en alcohol etílico al 80 por cientohasta que 1 ml de la solución resultantecea equivalente a 1 ml de B, teniendo encuenta el factor espuma (la cantidad dejabón común requerida para producir es-pum a permanente en 50 cm3 de agua des-tilada). U n centímetro cúbico de la solu-ción corregida, luego de sustraído el fac-

tor espuma, equivale a 1 m g de Caco,.1.58 Reactivo de Schweitzer, oluciónamo-

niacal de óxido cúprico (disolventedel algodón, lino y seda, pero no dela lana)

(a) IDisolver 5 g de sulfato cúprico en100 mi de a g w hirviendo y agregarle hi-dróxido de sodio hasta que la precipita-cidn sea completa. Lavar bien el precipi-

tado y disolverlo en una cantidad mínimade hidróxido de amonio.

(b) Hacer burbujear una corriente deaire lenta a través de 300 ml de hidróxidode amonio concentrado que contenga 50 gde virutas de cobre. Prolongar la opera-cibn durante una hora.

1.59 Negro mateEs útil para pintar el interior de los ins-

trumentos ópticos, para suprimir todo re-flejo indeseable, de manera que los rayossean menos difusos y más nítidas las imá-genes. Se mezcla negro de h umo con cerapara dorar, agregando trementina y re-volviendo constantemente hasta que lamezcla sea lo suficientemente fluida comopara ser aplicada mediante un pinczl, co-m o pintura.

1.60 TeAidoEl teñido de algodón debe estar precedidopor la eliminación del apresto del tejido,lo que se consigue hirviéndolo durante 5minutos en una sdución diluida de HCl(ácido clorhídrico). Esta solución se pre-para agregando 1 parte de HCl en 20 par-

tes de agua. La siguiente fórmula permi-te obtener una tintura satisfactoria:Rojo Congo, 0,5 gNaHCO, (bicarbonato' de sodio), 2,O gNa,SO, (sulkto de sodio), 1.0 g

H,O (destilada), 200,O mlEl tejido debe hervirse durante 4 o 5 mi-nutos, lavarse con ,agua fría y dejarsesecar.

En vez de rojo Congo, puede usarse azulde metileno o marrón primulina. En pri-mer término deberán mezclarse la tinturay las sales,y luego, agregarse el agua, !en-tamente y revolviendo.La seda blanca, el rayón, o la lana, debe-

rán teñirse de la misma manera. Hervir untrozo de tela de algodón, blanca, durante10 minutos en una solución diluida de(NH,),SO, (sulfato de amonio) y a con-tinuación dejarla durante algunos minutosen una solución de NH,OH (hidróxido deamonio), luego de lo cual deberá lavarse.La seda blanca puede someterse a la ac-ción de un mordiente, hirviéndola durante5 minutos en una solución de ácido tánico

y dejándola .luego urante algunos minutosen una solución de tártaro emético. Puedeestudiarse el efecto del mordiente hirvien-do trozos de algodón y seda sometidos ala acción del mismo, juntamente con otrosque no lo han sido, durante algunos minu-tos en una solución de alizarina, luego delo cual se lavarán y dejarán secar.

Hervir muestras de algodón tratado y notratado con mordiente, y de seda no so-

metida a la acción del mismo, en una so-lución de verde de malaquita (o de azulde metileno), durante 5 minutos, luego la-varlas y ponerlas a secar. La solución deverde de malaquita se prepara disolviendo1 gramo ,de colorante en 200 g de agua.Se acidifican doscientos gramos de aguacon ácido acético y luego se agrega alagua acidificada cuarenta gramos de lasolución colorante.

El tratamiento por desarrollo de las fi-bras de colores, conocido como teñido enrama o mediante colorantes de desarrollo,requiere el empleo de tres soluciones. Laprimera consiste en 0,l g de primuiina y0,lde NaHCO, (bicarbonato de sodio) di-suelto en 100 cm3 de agua. Hervir una tire

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41 Soluciones químicas 1.67

de tejido de algodón libre de apresto enesta solución durante 1 minuto, pasándololuego a la segunda solución. Esta se pre-para agregando a 100 cm3 de agua, 0,5 gde NaNO, (nitrito de sodio) y 3 cm3 de

HCl. La banda de tejido se deja en estebaño durante 15 minutos y luego se tras-lada al baño de desarrollo. Este se prepa-ra disolviendo 0,05 g de N a O H (hidróxidode sodio) y 0,05 g de fenol en 100 cm3 deagua (en lugar de fenol puede emplearsenaftol alfa o resorcina -resorcinol-) . Lasolución debe mantenerse caliente y la teladebe permanecer en ella durante 20 mi-nutos. Luego debe lavarse y ponerse a

secar.

1.61 Soluciones para galvanoplastia

Cobre. Se disuelven alrededor de 100

g de cristales de sulfato de cobre enaproximadamente 300 cm3 de agua,agregándose luego 6 g de bisulfato depotasio y 5 g de cianuro de potasio.Completar la solución hasta 450 cm3.Durante su preparación la solución de-be mantenerse fría.

Plata. Diso ve en aproximadamente500 cm3 de agua, alrededor de 20 g decianuro de sodio (veneno), y 40 g decarbonato de sodio cristalizado. Porseparado, disolver unos 20 g de nitra-to de plata en 250 cm3 de agua. Agre-gar la segunda solución a la primera,lentamente, hasta completar el volu-

men de 1 litro.La corriente que debe ,pasar a través delas soluciones, depende de la superficiedel electrodo sobre el que se depositará elmetal. N o debe exceder de 2 amp. por cada100 cm3 de superficie. La corriente quegeneralmente conviene es la continua conuna tensión entre 4 y 6 voltios, y puedeobtenerse de una batería de automóvil de

6 voltios. Si el electrodo es menor, la co-rriente deberá reducirse en proporción. Elmetal depositado no presentará el lustrey el aspecto brillante esperado hasta queno haya sido pulido, frotándolo, por ejem-plo, con una espátula de hueso u otro ob-jeto duro, suave y no metálico.

1.62 Solución de Fehling (reactivo para

1.

2.

reducir azúcares)Solución de sulfato de cobre. Disolver34,7 g de CuSQ, 5H,O en agua, y di-luir hasta completar 500 cm3.

Solución de tartrato alcalino. Disolver173 g de tartrato sódico-potásico (Salde Rochelle, KNaC4H,0,.4H2Q) y 50g de N aOH, en agua y una vez frío, di-luir dicha solución hasta completar500 cm3.

Mezclar iguales volúmenes de ambas so-luciones en el momento de usarlas.

1.63 Solución de fluoresceínaEs de utilidad porque la trayectoria de unrayo luminoso a través de una solucióndiluida de fluoresceína puede observarseclaramente. Para prepararla se disuelve ungramo de fluoresceína en 100 ml de alco-hol industrial o metilico.

1.64 Papel sensible al calorA una solución de cloruro de amonio enagua, se le agrega una solucirh tambiénacuosa, de cloruro de cobalto (las propor-

ciones no tienen importancia). Dicha so-lución se diluye hasta que su coloraciónsea rosa pálido. U n papel de filtro sumer-gido en la misma y luego puesto a secarparecerá casi incoloro, pero calentándolotomará una coloración verde intensa.

1.65 Tintura de iodoAgregar a 50 cm3 de agua, 70 g de iodoy 50 g de ioduro de potasio, KI. Diluir en

alcohol hasta completar 1 litro.

1.66 Reactivo de Nessler, para el amoníacoDisolver 50 g de ioduro de potasio,KI,enla menor cantidad posible de agua fría(50 cm3). Agregar una solución saturadade cloruro de mercurio (aproximadamen-te se requerirán 22 g en 350 cm3 de agua),hasta que la formción de un precipitadoindique su exceso. Agréguense entonces

200 cm3 de 5 M de hidróxido de sodio ydiluir hasta completar 1 litro. Decantar ellíquido transparente.

1.67 Absorbente del oxígenoDisolver 300 g de cloruro de amonio en 1litro de agua y agregarle 1 litro de solu-ción concentra& de hidróxido de amo-

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1.67 Soluciones químicas 42

nio. Agitar bien la solución. Para su em-pleo como absorbente del oxígeno, llenarun frasco hasta la mitad con virutas decobre y luego llenarlo casi totalmente conla ,solución de NH,Cl-NH,OH y hacer cir-

cular el gas a través de la misma.

1.68 Solución para platear (para depositaruna capa especular de plata sobre elvidrio)

Preparar primero la solución A, disolvien-do 12,5 g de nitrato de plata en 100 cm3de agua y 32,5 g de tartrato sódico-potá-sico, separadamente en 100 cm3 de agua.

Mezclar ambas soluciones, calentadas a55" C y mantenerlas a esa temperaturadurante 5 minutos. Luego, se dejará en-friar la mezcla, separando el líquido trans-parente del precipitado y se completará elvolumen hasta 200 cm3.

Para preparar la solucibn B, se disolve-rán 1,5 g de nitrato de plata en 12 cm3 deagua y se agregará una solución diluidade hidróxido de amonio hasta que el pre-

cipitado formando inicialmente se haya re-disuelto casi totalmente. Completar el vo-lumen hasta 200 cm3.Mezclar las soluciones A y B. La super-

ficie a platear, luego de una cuidadosa lim-pieza para eliminar todo vestigio de gra-situd, deberá suspenderse cara hacia aba-jo en la solución, apenas por debajo de lasuperficie del líquido. La solución puedeponerse en un tubo de ensayo o un frasco

pequeño, en- cuyo interior 5e depositará

una capa especular plateada. Puede ca-lentarse ligeramente, para acelerar el de-pósito de plata.

1.69 Hidróxido de sodio (para la absorciónde CO,)

Disolver 330 g de NaOH y diluir hastacompletar 1 litro.,

1.70 Solución de almidón(a) Preparar una pasta con 2 g de almi-dón soluble y 0,Ol g de ioduro de mercu-rio, Hgf,, con una pequeña cantidad deagua. Agregar dicha mezcla, lentamente,

a 1 litro de agua hirviendo y hervirla du-rante algunos minutos. Guardarla en unfrasco con tapón de vidrio. Si se emplea-ra un almidh distinto del soluble, la so-lución resultante luego del hervor, no serátransparente; deberá dejarse en reposo ydecantar luego el líquido claro.

(b) Mediante el procedimiento siguientepuede prepararse una solución de almidónde conservación indefinida: mezclar 500

cm3 de solución saturada de NaCl (filtra-da), 80 cm3 de ácido acético glacial, 20cm3 de agua destilada y 3 g de almidón.Llevar lentamente hasta el punto de ebu-llición y hervir durante 2 minutos.

1.71 Acido tanico (reactivo para albúmina,

Disolver 10 g de ácido tánico en 10 cm3de alcohol y diluir en agua hasta comple-

tar 100 cm3.

alcaloides y gelatina)

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Capítulo segundo Ciencias físicas

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Química

introducción

Los experimentos se exponen siguiendo enforma progresiva el desarrollo de los con-ceptos reseñados en los subtítulos princi-pales. Los maestros pueden elegir y reali-zar 'con éxito cualquier experimento inte-resante, pero teniendo en cuenta que enalgunos casos puede ser necesario retro-ceder hasta ciertos experimentos previos.Por ejemplo, si intentan llevar a cabo unosobre la energía eléctrica generada por las

reacciones químicas, podrán necesitar pos-teriormente investigar sobre la conducti-vidad eléctrica y las propiedades de losiones, o bien, antes de estudiar por sepa-rado (las distintas sustancias, consideraresencial un mayor conocimiento de loscriterios de pureza.

Se ha afirmado que los experimentosestimulan la discusión no sólo acerca deimportantes principios de la química, sino

también sobre su aplicación y utilizaciónpor parte de una comunidad. La industria,antes de transformar las sustancias enotras más útiles debe sepcirarlas y purifi-carlas; para ello debe valerse de plantasde filtrado, clasificadoras y aventadorasy aprovechar sus diferentes puntos de fu-sión, ebullichn, y su distinta solubilidady densidad. Se ha previsto que los experi-mentos que se describen en las siguientes

secciones provocarán preguntas por partede los alumnos, relativas a la forma enque la industria encara dichos problemasen una escala mucho mayor.Los alumnos advertirán que en su alre-

dedor inmediato se plantean cuestionesrelativas a la selección de materiales, co-

m o por ejemplo, los plásticos, cementos yconcretos y problemas vinculados al em-pleo de los metales y la soldadura, alea-ciones y conductividad de los mismos.De los experimentos surgirá un cúmulo

de interrogantes. Cabe esperar que comoresultado de éstos, los alumnos se sientaninstados a formular preguntas, a discutirproblemas y a buscar mayor informaciónen los libros, con el consiguiente enrique-cimiento de su comprensión de la química.

En todos los dibujos, este signorepresenta a la fuente de calor.

El mechero de Bunsen

2.1 Examen de un mechero de BunsenCuando se calienta algo es necesario sa-ber cuál es la parte más caliente de lallama.

A. Primero, cerrar el orificio de ventila-ción y abrir totalmente la llave del gas.Encender el gas y sostener un trozo dealambre en diferentes partes de la llama,moviéndolo desde la base al vértice de lamisma. ¿Dónde se halla el punto más ca-liente? Abrir ahora el orificio de toma deaire y sostener de huevo el alambre en lallama moviéndolo desde abajo hacia arri-ba. ¿Cuál es la parte más caliente de la

llama? Los alumnos deberán comparar am-bas llamas y decir cuál de ellas contienela zona más caliente.

B. Cerrar la toma de aire. Sostener untubo de ensayo con su fondo exactamenteencima de la llama. Sobre el vidrio puede

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2.1 Química 46

depositarse carbón. ¿Es el carbón no que-mado ,lo que dra a la llama su cdoraciónamarilla? ¿Se obtiene el mismo efecto es-

polvoreando sobre la llama carbón enpolvo?

2.1 Quemando el gas del

cono interno de la llama

C. Abrir nuevamente d orificio de tomade aire. ¿Se deposita carbón en el tubode ensayo. sostenido sobre esta llama? El

aire, al mezclarse con el gas hace que lacombustión sea más rápida y eficiente.¿Qué ocurre en el cono interno, más frfo?Sostener en 10 llama una astilla de ma-dera de modo que pase a través del conointerno. ¿Qué parte de la astilla se que-ma? Poner uno de los extremos de un-tro-zo de tubo en el cono interior de la Ila-ma, en la forma que isdica el dibujo. Elgas que sale por el otro extremo ¿puede

encenderse? ¿Es posible proyectar un m e-chero que proporcione una llama más ca-liente?

D. Efectuar el mismo estudio con la llamade una vela y con ,ia de una lámpara dealcohol. &Cuáles son sus partes más ca-lientes? ¿Contienen dichas llamas partí-culas de carbón no quemado? ¿Existe enellas un cono interno de gases no quema-dos?

Identificación de sustancias puras

2.2 Comparación de los puntos de fusión

del naftaleno y del ácido esteárico

El naftdeno (balitas contra la polilla) esuna sustancia adecuada para esta expe-riencia. Su punto de ebullición es de 80,2"

C. Poner en el interior de un tubo de en-sayo de 100 por 16 mm, ujeto a modode retorta, naftaleno hasta una altura de2 c m (ver el dibujo). Sostener el termó-metro can su bulbo dentro del naftaleno.

Calentar suavemente el tubo de ensayocon llama baja, vigilando atentamente lalectura del termómetro. ¿Cual es la tem-peratura de fusión del naftaleno? Cuandoéste se funda, interrumpir el calentamien-to y dejarlo enfriar. ¿A qué temperaturase solidifica nuevamente?Con un tubo de ensayo y un termóme-

Determinaciónaproximada delpunto de fusión

tro, limpios, repetir la experiencia em-pleando ácido esteárico o cualquier otrasustancia cuyo punto de fusión 3ea infe-rior a 100" C, si la lectura del termbme-tro es hasta 110" C.

2.3 Un procedimiento más exacto para la

determinación del punto de fusión

Colocar una cantidad mu y pequeña denaftaleno en un tubo capilar cerrado enuno de sus extremos (este tubo capilarpuede prepararse con un trozo de tubo devidrio). Atese el tubo capilar con su ex-tremo cerrado a un termómetro, en la for-m a que ilustra la figura,por medio de una

banda de goma y caliéntese sobre un tri-pode un recipiente con agua. La bandade goma puede confeccionarse cortandoun trozo de tubo de goma. El termómetropuede usarse para revolver el agua, ase-gurándose previamente de que esta no pe-netrará en el interior del tubo capilar.Auméntese lentamente el calor observan-

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47 Química 2.6

do la temperatura de fusión del nafta-leno, la que se anotará. Luego, dejar en-friar el tubo y tomar nota de la tempe-ratura de solidificación del naftaleno. Ob-tener el promedio .de ambos valores. iCuá1

de los dos experimentos, al parecer, per-mite calcular con mayor exactitud el pun-to de fusión? Repetir la última experien-cia empleando ácido esteárico.

2.4 Las impurezas afectan el punto de

Mezclar con d naftaleno un poco de ácido

esteárico, haciéndolo de este m odo im-puro. Observar la variación del punto defusión. Las impurezas lo hacen descender.

fusión de una sustancia

2.5 Punto de ebullición del agua

A. Colocar un poco de agua en un tubode ensayo, sosteniendo el termómetro. co-m o lo muestra la figura, con el bul bo su-

-B

mergido en el agua. Agregar algunos grá-nulos o astillas para impedir ,la trepidacióndurante el hervor. Calentar el agua conllama mu y baja hasta el punto de ebulli-ción. Leer la temperatura que indica el

termómetro. ¿Se observa alguna diferen-cia en la lectura si el termómetro tocael fondo del tubo? ¿Cómo explicaría esto

el alumno?B. Proponer a los alumnos que determi-nen si el punto de ebullición del agua de-pende de la cantidad de dicho líquido pre-sente.

2.6 Punto de ebullición de líquidos infla-

A. ¿Qué otros líquidos incoloros conocenlos alumnos? Algunos de ellos son suma-mente inflamables, por ejemplo, el alcoholy la acetona. Para calentarlos deberá em-plearse un procedimiento distinto. En pri-mer lugar, poner el alcohol o acetona enun tubo de ensayo, hasta una altura de2 cm y sumergir el termómetro en el lí-

quido. Hervir luego cierta cantidad deagua, manteniendo alejado el tubo de en-sayo y luego verter el agua caliente enun recipiente, cuidando que el nivel seamás alto que el del alcohol dentro del tubode ensayo (ver la figura). Revolver el al-cohol suavemente con el termómetro, ten-diendo a la lectura del mismo. ¿Cuál esel punto de ebullición del alcohol? LPue-den los alumnos explicar por qué es 3e-guro este método para determinar el pun-to de ebullición de líquidos inflamables?B. Otro método seguro cuando se empleanpequeñas cantidades de líquidos inflama-bles, es el siguiente: se cierra uno de los

mables

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2.6 Química 48

extremos de un trozo de tubo de vidriode aproximadamente unos 8 c m de largo,con un diámetro de 2 o 3 cm. En su inte-rior se coloca una pequeña cantidad dellíquido que será objeto de la determina-

cibn, y un tubo capilar, uno de cuyos ex-tremos se habrá soldado -similar al usa-do para la determinación del punto defusión-, con el extremo cerrado haciaarriba y el abierto dentro del líquido (ob-servar la figura). El tubo con el líquido yel tubo capilar, se aseguran entonces albulbo del termbmetro mediante una bandade goma. Este se sostiene dentro de unrecipiente con agua, que puede calentarsesuavemente en la llama de un mechero deBunsen. A medida que se eleve la tempe-ratura saldrán burbujas lentamente deltubo capilar, pero al llegar al punto deebullicibn, las burbujas comenzarán a sa-lir súbitamente como una corriente conti-nua. Leer la temperatura que indica el ter-mómetro, dejar enfriar el agua, y leerlanuevamente cuando cese la corriente de

burbujas. El punto de ebullición es el pro-medio de ambas lecturas. Determinar apl-i-cando este método al del benceno.

2.7 Punto de ebullición de una mezcla de

Los puntos de ebullición del benceno ydel etanol no difieren mucho. Determinarmediante el método descripto los de algu-nas mezclas, en distinta proporción, de

benceno y etanol. Discurrir con los alum-nos acerca de la posibilidad de identifica-ción de una sustancia pura mediante suspuntos de fusión o ebullicion.

dos líquidos

2.8 La presión afecta el punto de ebullición

Poner un poco de agua en un tubo de en-sayo provisto de un ramal lateral o unorificio que comunique con el exterior através del tapón. Colocar algunos gránu-

los en el agua para detener la trepidacióndel hervor. Humedecer el tapdn portadordel termómetro antes de fijarlo en el tubo(ver la figura). Calentar fuertemente lamalla metálica haciendo hervir el agua.¿Qué temperatura se lee en el termóme-tro? Interrumpir el calentamiento y co-nectar en A una bomba de agua. Cuando

el agua cese de hervir poner en pleno fun-cionamiento dicha bomba. Volver a-colo-Car el mechero de Bunsen y calentar n u evamente. ¿Cuánto ha variado la presiónen el interior del tubo? ~Cuái s ahora la

temperatura de ebullición del agua?

Reducción de la presióndel agua en ebulli-ción

A a la bomba de aguaB gránulos para evitarla trepidación delhervor

A

Kenia es un país del Afnca oriental. Enla costa de Mombasa, el agua hierve a100"C, ero en Nairobi, lo hace por deba-jo de los 95"C. ¿Puede explicar la causade este fenómeno?

2.9 Comparación del diferente grado de

solubilidad de las sustancias en el agua

Diversas sales, elegidas en los estantesdel laboratorio servirán para demostrarsu distinto grado de solubilidad en elagua. Tomar muestras de 5 g de cada unade ellas y tratar de disolverlas en 15 cm3de agua, en un tubo de ensayo. ia solu-

bilidad de las sales puede consultzirse enformularios y está expresada en funciónde la cantidad de granos solubles en iOOgde agua a una temperatura determinada,por lo general, 20" C. Cada tubo de ensa-yo debe taparse y agitarse vivamente du-rante el mismo tiempo. Esta experienciademostrará que la solubilidad es una delas características particulares de una sus-

tancia. Las empleadas pueden incluir azú-

car, sal coman, nitrato de potasio, sul-fato de calcio, etc.

2.10 Estudio del efecto de la temperatura

La solubilidad del bicromato de potasioes de aproximadamente5 g/100 g en aguafría y de alrededor de 95g/100 g en agua

en la solubilidad

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caliente. Es una variación muy grande,que puede demostrarse de la siguientemanera: preparar 50 cm3 de solución sa-turada de bicromato de potasio, aproxi-madamente a 60" C. Verter la solución

transparente en un vaso limpio y mante-nerla a una temperatura de 40" C hastaque hayan cesado de formarse cristales.Verter entonces ia solución clara de esterecipiente en un tercer vaso, limpio, evi-tando que pasen cristales dentro de esteÚltimo. Dejar enfriar la solución a la tem-peratura ambiente. A medida que se vaenfriando se formarán más cristales. Elexperimento demuestra que una solución

saturada contiene menos cristales disuel-tos cuando su temperatura es baja quecuando ésta es más elevada.

2.11 Determinación de la solubilidad deuna sustancia en agua a una tempe-ratura dada

Colocar en un vaso 50 cm3 de agua yagregar polvo de hornear (hicarbonato desodio), en forma gradual, revolviendo con-tinuamente (como variante puede em-plearse sulfato de potasio) Revolver has-ta que dicha sustancia no se disuelva más,es decir, hasta obtener una solución sa-turada. Determinar la temperatura de lamisma. Pesar una cubeta de evaporaciónlimpia y verter en la misma cierta canti-dad de la solución saturada, transparente,y pesarla nuevamente para obtener la ma-

sa de dicha solución. Cuidadosamente eva-porar la solución hasta su desecación. Pe-sar otra vez, y calcular la masa de bicar-bonato de sodio disuelta. D e dichas pesa-das puede deducirse tambien la casa deagua. De este modo se puede &icular lasolubilidad del polvo de hornear en gra*-mos por cada 100-g de agua, a una tem-peratura determinada.

49 Química 2.14

2.12 Investigando el efecto de la dimensiónde las partículas en la solubilidad

Comparar la velocidad de disolución departículas de sal gruesa con las de salfina común o de cristales grandes de sul-fato de cobre con k de partículas finas,molidas de la misma sustancia. Agregar4 g de sal gruesa en un tubo de ensayo

lleno hasta la mitad de agua y 4 g de salfina común en un segundo tubo con igualcantidad de agua. Revolver o agitar am-bos tubos en la misma f c m a y duranteel mismo tiempo. Detenerse peribdicamen-

te al cabo de algunos segundos para obser-var la cantidad de sal no disuelta quequeda en cada tubo. Las partículas peque-íias se disolverán antes que las grandes.

2.13 Estudio de diferentes tipos de sol-

La solubilidad de la sal común y el iodoen tres solventes: agua, alcohol y clorurode carbono (IV) demostrarsi la eficacia de

los mismos. Llenar tres tubos de ensayohasta un tercio de su altura; uno conagua, otro con alcohol metílico comercialy el tercero con cloruro de carbono (N).Con una espátula agregar alrededor de 1 gde sal a cada uno.de ellos, luego, tapar yagitar. Se observará que la sai se disuelvefácilmente en el agua, menos fácilmenteen el alcohol y m u y poco en el cloruro decarbono (IV). Preparar otros tres tubosde ensayo con los mismos solventes, pero,empleando esta vez cantidades m u y pe-queiias de iodo -sólo unos pocos crista-les- e igual cantidad del mismo en cadasolvente. Se obtendrán resultados mu ydiferentes. El cloruro de carbono (IV) di-solverá más iodo, y el agua menos.

ventes

2.14 Densidad de un sdlido

La densidad de un sólido -por ejemplo,un elemento, un compuesto o un mine-ral- es la razón entre su masa y su vo-lumen. La masa se determina fácilmentemediante .la balanza. Si 'el sólido es inso-luble en agua, su volumen puede deducir-se del agua que desplaza, independiente-mente de su forma. Llenar de agua hastak mitad un vaso graduado. Tomar notade 10 lectura. Sumergir el sólido en el

agua y anotar la nueva lectura. La dife-rencia entre ambas lecturas es el volu-m e n del sblido. A continuación y a títulode ejemplo, se enumeran algunas sustan-cias de interés para el químico con susrespectivas densidades (en g cm-3): Azu-fre, 2,O; cuarzo, 2,6; calcita, 2,7; cobre,8 3 lomo, 11,4; os minereles como la

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2.14 Químia 50

malaquita, casiterita y cerusita no tienenuna densidad uniforme, dado que contie-nen cantidades variables de cuarzo, fel-despato y otros minerales (ver tambiénlos experimentos 2.286, 2.287 y 4,9).

2.15 Densidad de un líquidoEl tolueno, el cloruro de carbono (IV) yel bromoformo son líquidos cuyo estudioes interesante. El feldespato y el cuarzoflotarán en el bromoformo, cuya densidades de 2,9 g cm-3. Pesar un recipiente p equeño con el líquido en su interior. Ver-ter el líquido en una probeta graduada para

determinar su volumen. No importa si al-gunos de los líquidos se adhiere a lasparedes del recipiente que lo contiene.Con ayuda de la balanza hallar la masadel recipiente y, partiendo de ésta, cal-cular la masa del liquido trasvasado a laprobeta graduada. Obtener la densidad di-vidiendo la masa del líquido por su volu-men (ver los experimentos 2.286 y 2.287).

Energía necesaria para transformar a lossólidos en líquidos y a éstos en vapor

2.16 Investigación de la energía caloríficade la transformación de un líquidoen sólido

En los climas cálidos, el naftaleno es unasustancia adecuada para este estudio. Sehalla en estado líquido por encima de los

80,2" . En climas fríos es más convenien-

te el benceno, pues se requiere hielo paraenfriarlo por debajo de su punto de fu-sión, de 5,5" C.Poner cierta cantidad de naftaleno

molido dentro de un tybo de ensayo de100 X 16 mm, asta una altura de 6 c my calentar suavemente hasta que se hayafundido. Colocar un termómetro dentrodel naftaleno. Suspender el calentamientocuando la temperatura haya alcanzado

aproximadamente 95" C. Tener a manoun reloj o cronómetro contador de segun-dos. Revolver el naftaleno suavemente conel termómetro mientras 5e enfría. Regis-trar la temperatura cada 15 segundos. Con-tinuar efectuando las lecturas duranteaproximadamente 6 minutos.

Trazar un gráfico de la temperatura y

el tiempo como el representado en el al-bujo. Se advierte en el mismo que la tem-peratura, en el punto de fusión, no des-ciende tan rápidamente. ¿Pueden explicar

r-

2.16 Solidificación del naftaleno liquido

$ 1 , ., , , , ,

c

0 1 2 3 4 5 6 7

tiempo en minutos

los alumnos por qué el enfriamiento seretrasa algunos segundos cuando se al-canza el punto d e fusión?

2.17 Calor específico de un líquido y calor

Este experimento pueden llevarlo a cabo

los alumnos utilizando agua, y el m e s -tro empleando etanol, tricloroetano o te-tracloroetano. Lo esencial es disponer deuna fuente de calor constante, protegidadel efecto de las corrientes de aire.A. Colocar un mechero de Bunsen conllama de aproximadamente 5 c m de altu-ra, debajo de un frasco o vaso que con-

de evaporación

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51 Quimica 2.19

tenga una masa de líquido conocida. U nvolumen conveniente es de alrededor de50 cm3. La instalación para el experimen-to se ilustra en el dibujo (obsérvense laspantallas de protección contra las corrien-

tes de aire, en torno del aparato).Colocar un termómetro dentro del líqui-

do, registrando cade 15 segundos la ele-vación de la temperatura. Trazar el grá-fico de la temperatura en función deltiempo. La porción más recta del mismoque pasa 0 través de los puntos registra-dos (descartando los últimos), presentauna pendiente, en función de la cual pue-de calcularse el aumento promedio de la

temperatura, por minuto. Supongamos quetodo el calor pasa al líquido. La cantidadde calor absorbida por el recipiente escomparativamente m u y pequeña. El nú-mero de calorías por minuto absorbidaspor el líquido se podrá calcular enton-ces, multiplicando la masa de éste por sucalor específico y por el aumento de latemperatura por minuto (ver también losexperimentos 2.135 y 2.136).

Determinación del calor requerido para

A pantallas contra las corrientes de aireevaporar un líquido

B. Sin modificar lla llama ni la posiciónde las pantallas, dejar hervir el líquidodurante cierto tiempo (para el agua, esconveniente diez minutos, y para los líe

quidos más volátiles, solamente cinco).La cantidad de calor suministrada al lí-

quido durante un número de minutos de-terminado, puede calcularse fácilmenteprocediendo como en la primera parte delexperimento. ¿Pueden los alumnos haceruna evaluación de la cantidad de calor

requerida? Luego del bervor, retirar elmechero, dejar enfriar y determinar lamasa de líquido evaporada. Los resulta-dos obtenidos hasta ahora, permiten cal-cular la cantidad de calor necesaria paratransformar cierta masa de líquido en va-por. ¿Cuántas calorías son necesarias paraconvertir 18 g de agua o 46 g de etanol,etc., en vapor? Estas expresarán el calorde vaporización del líquido.

Aplicación de los puntos de fusión yebullición, y la solubilidad y densidad aproblemas relativos a la separación desustancias, de las mezclas de que formanparte

2.18 Separación del estaño de una mezcla

Preparar una mezcla de estaño y carbonoempleando limaduras o pequeños trozos ycarbón de ieña triturado. Pueden emplear-se pequeños fragmentos de soldadura deestaño, aunque en su composición s610entra un 66 por ciento de estaño, siendo lorestante plomo. El uso del plomo es otraalternativa. Las 'latas estañadas' no sir-ven, dado que son de hierro cubierto por

una capa superficial, muy fina, de estaño.El estaño se funde a 232" C y el carbonoa 3.730" C. Calentar la mezcla en uncrisol, revolviéndola con u n trozo demadera hasta que se funda el estaño for-mando un líquido, debajo del carbón deleña. Verter el estaño sobre una tela deamianto u otra superficie a prueba de ca-lor, manteniendo con ayuda del trozo demadera, al carbón dentro del crisol. C o m o

alternativa, el estaño podría verterse enun molde de yeso ,de arí s, ya preparado.

de estaño y carbono

2.19 Separación por sublimaciónSeparar el iodo de una mezcla formadapor algunos cristales del mismo y clorurode sodio. Calentar la mezcla en uI141 CU-

beta de evaporacibn cubierta por un em-

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2.19 Química 52

budo, en la forma que se ilustra en el di-bujo. El iodo se sublimará en las paredesfrías del embudo.

2.19 Sublimación del iodo

friar el tubo colector y calentar la tintaen el mechero de Bunsen con 1larr.i m u y

B

2.20 Separación por destilaciónEsta experiencia consiste en separar elagua de la tinta común. Los alumnos de-berán entender que se trata de un procesode evaporación del agua, más volátil, quese transformará en vapor, seguido de unacondensación de éste, nuevamente en agua,en otro recipiente. Para destacar bien lascparación, es importante el empleo de

-ondensación del vapor

una solución coloreada, como la tinta. Po-ner a hervir en un recipiente 5 o 10 cm3

de tinta, junto con algunas virutas o grá-nulos. El recipiente puede ser un frascocónico o un tubo hervidor. Colocarle untap6n provisto de un tubo de salida aco-dado en su parte media, que comuniquecon un tubo de ensayo, en la forma indi-cada en el dibujo A, o en un tubo en for-m a de U, como se muestra en el B. En-

l

baja. Los alumnos podrán observar el 1í-

mite visible entre las zonas caliente yfría en su desplazamiento desde el tubohervidor o frasco cónico, a lo largo deltubo colector. Al cabo de algunos minu-tos, se observarán en este último unas go-tas de un líquido incoloro, identificable co-m o agua por la acción del sulfato de cobreanhidro. Cuídese de que la tinta no formeespuma o salpique el interior del tubo.

2.21 Separación del petróleo crudo por

El petróleo crudo puede fácilmente sepa-rarse en tres o cuatro fracciones, cadauna de las cuales posee interesantes pro-piedades combustibles y lubricante. Para

la experiencia se puede obtener un susti-tuto del petróleo crudo mezclando pro-porciones adecuadas de aceite usado paraautomóviles, petrbleo, parafina, aceite lu-bricante liviano, diese1 oil y un poco devaselina. Armar el tubo de ensayo de vi-drio resistente, el tubo de salida y los

cinco pequeños tubos de ignición en laforma que se observa en el dibujo.

Utilizar, si es posible, un termómetro de

0°-3600 , en cuyo caso, será más conve-niente emplear un tubo de ensayo provis-to de un ramal lateral, como el ilustradoen la figura B, en lugar del común repre-sentado en el dibujo A. Poner en el inte-rior del tubo aproximadamente 4 cm3 depetrbleo crudo, al que deberá agregarselana de amianto o virutas para evitar el

destilación fraccionada

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53 Química 2.23

Recolección de las fracciones del petróleo crudo

borbolleo del >hervor. Colocar cinco pe-queños tubos de ignición para recoger lasfracciones. Calentar el petróleo mu y sua-vemente. Recoger en el primer tubo al-redor de 10 gotas de la destilación; luego,10 gotas en el segundo tubo, etc. A medi-

da que la destilación progresa el puntode ebullición del petr6leo restante es m áselevado y, por consiguiente, se requieremás calor del mechero de Bunsen. Dispo-ner las fracciones en orden de temperatu-ra de destilación creciente. Se deberá po-der efectuar las siguientes observaciones:1.

2.

3.

4.

El color cambiará, desde incoloro ha+ta amarillo.Aumentará la viscosidad disminuyendo

la fluidez.Las fracciones de alta temperatura se-rán más difíciles de quemar que lasde baja.Las fracciones de alta temperatura de-berán arder con más hollín en sus lla-mas que las de baja temperatura.

Para quemar las fracciones, proporciona-rán recipientes adecuados las tapas de bo-tellas, una vez retirado el corcho de su

interior. Luego de obtenidas las fraccio-nes, al cabo de este experimento; ¿podríanlos alumnos identificar cada una de ellascon vistas a su empleo, como petróleo,parafina, diesel oil y aceite lubricante?¿Qué destino darían al residuo negro quequedó en el interior del tubo de ensayo?Si se ha empleado un termómetro con

lectura de O" a 360' C, las diversas frac-ciones se habrán recogido en niveles tér-micos verificables: (a) hasta 80" C; (b)entre 80" y 120" C; (c) entre 120" y180" C y (d) entre 180" y 220" C. C o m olos alumnos saben que las sustancias pu-

ras se pueden identificar mediante suspuntos de ebullición ¿podrían suponer quetodas las fracciones obtenidas son sus-tancias puras? Proponerles que se infor-m e n sobre el particular en las refineríasde petróleo.

2.22 Separación de sal y arenaPreparar una mezcla de sal y arena. Colo-car aproximadamente 2 cm3 de la mismaen un tubo de ensayo de 100

X16 m m .

Agregar alrededor de 5 cm3 de agua agi-tando hasta que la sal se haya disuelto.Verter el contenido del tubo en un papelde filtro sostenido por un embudo suspen-dido a su vez, mediante un soporte, sobreuna cubeta para evaporación. Lavar eltubo de ensayo con un poco de agua, agre-gando ésta al papel de filtro. La arenaquedará en el papel, de donde podrá re-

cogerse una vez seca. La sal puede extraer-se del filtrado calentando el evaporadorhasta eliminar el agua.

2.23 Extracción de aceite de nuecesColocar dentro de un mortero doce nue-ces molidas, o trozos de nuez de cocopicados. Agregar 20 cm3 de acetona o 01-

cohol metilico. Moler las nueces en el sol-

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2.23 Química 54

vente lo más finamente posible, durantealgunos minutos. Luego, verter el líquidoen un tubo de ensayo y filtrarlo recogién-dolo en un recipiente evaporador. Colocaréste en un lugar al sol durante 5-10 inu-

tos o, si no hay sol, sobre un v- conagua caliente durante 15 minutos. El sol-vente se evaporará dejando el aceite ex-traído de las nueces.

2.24 La cromatografía como técnica de

A. Juntar algunas hojas y pasto. Dejarlassecar. Romperlas o cortarlas en pequeños

trozos y colocarlos en un mortero. Agre-gar 5 cm3 de acetona o alcohol, molerlosbien, con el solvente, hasta obtener unasolución de color verde oscuro. (No seagrega mucho solvente porque la solucióndebe ser lo más concentrada posible.) Cor-tar una tira de papel de filtro lo suficien-temente larga como para poder suspen-derla en un tubo de ensayo sin que lle-gue a tocar el fondo del mismo. EFplean-

do un gotero fino poner una gota de lasolución concentrada sobre un punto dela tira situado a 1 c m por encima del fon-do, como puede observarse en la figuraA; agitar con suavidad para que se sequerápidamente. Luego, agregar otra gota enel mismo lugar; secarla, y agregar másgotas, dejando siempre secar la anteriorantes de colocar una nueva. La idea con-siste en obtener una mancha pequeña y

concentrada de las sustancias coloreadasprocedentes de las hojas y el pasto. Se-guidamente poner 1 cm3 de solvente enun tubo de ensayo. Colgar dentro del mis-mo la tira de papel absorbente con su ex-tremidad apenas sumergida en el solvente

separación

y con la mancha A, bien por encima delnivel de éste, como puede apreciarse en

el dibujo. Por atracción capilar, el solven-te ascenderá por el papel de filtro, Ilevan-do consigo las sustancias cdoreadas 0 lolargo de cierta extensión, que dependeráde la distribución de éstas entre el papel

y el solvente. El cromatograma presenta-rá una banda superior anaranjada, de xan-tófila y una inferior, verde, de clorofila.Si se emplea como sdvente benceno o to-heno, se observará también una bandade carotina entre las otras dos.B. Las tintas de color, particularmente lanegra, contienen por lo general varios co-lorantes. Estos pueden separarse median-te una cromatografía en papel, empleandoel dispositivo del experimento anterior.Colocar una gota pequeña de tinta negraen el punto A; suspender el papel de fil-tro en una mezcla de acetona y alcohol,alcalinizada con algunas gotas de hidróxi-do ,de amonio. Ensayar con otros sdven-tes. Debe abtenerse una buena separaciónde los colores.

2.25 Determinación de la cantidad de gasen solución en una muestra de agua

Llenar totalmente con agua un balón einsertarle un tapón provisto de un tubo desalida, lleno también por completo de agua(una forma sencilla de lograrlo es colo-

cando el tapón mientras se mantiene su-mergido en el agua todo d aparato, enuna pileta). Armar el dispositivo en laforma ilustrad,a en el dibujo y calentarel balón con un mechero de Bunsen. Lasburbujas del gas desprendido del agua pa-sarán al tubo 'de ensayo. Proseguir hastaque hierva 1?1 contenido del balón. D e un

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55 Química 2.28

litro de agua se extraerá aproximadamen-te medio tubo de ensayo de gas, separadode la soluci&n por el calentamiento.

2.26 Separación de dos Iiquidos no mis-

Las mezclas adecuadas, con sus densida-des d, en g c m 3 son: (a) agua y benceno(d=0,88); (b) agua y cloruro de carbono(IV) (d=1,59) y (c) agua y mercurio(d=13,6).Los recipientes adecuados para separar

un líquido del otro pueden ser: una buretao un trozo de tubo ancho, provisto de untapón y uq tubo de goma con un broche,

en la forma que se ve en el dibujo. U nsolo cristal de iodÓ agregado a (laas mez-

cibles de diferente densidad

clas (a) o @ ará más claramente visi-

bles las capas de benceno y cloruro decarbono (N).gitar la mezcla y verterlaen un recipiente separado. Esperar hastaque aparezca un límiEe definido entre a m -bos líquidos; trasvasar la capa más pesadaal interior de un vaso colocado debajo.

2.27 Separación de dos sólidos por dife-

En la industria, los diamantes (densidad

aproximada 3,3 g cm-3) se separan del fel-despato y del cuarzo haciendo flotar aestos Qltimos en un barro acuoso de óxidomagnético de hierro, de densidad adecua-da. El bromoformo no es una sustanciamuy común en los laboratorios escolarespero, si se dispone de ella, el siguienteexperimento es m u y interesante.

rencia .de densidad

La arena de las playas frecuentementeestá formada por partículasde cGarzo mez-cladas con otras partículas más pesadas,como la ilmenita o circón. En el bromo-formo, cuya densidad es de 2 3 g cm-3,

flotarán las partículas de cuarzo, en tan-to que las más pesadas se hundirán. Agre-gar, en un tubo de ensayo que contenga3 c m de su altura de bromofonno, n pocode arena. ¿Se observa alguna separaciónentre el cuarzo y los minerales más pesa-dos? ¿Flota el vidrio en el bromoformo?¿Se pueden encontrar algunas prticulaspétreas que se hundan en él? La mismasustancia puede voiver a usarse en m u -

chos experimentos. No tirarla.

El efecto del calentamiento en las sus-tancias

Cuando una sustancia se somete a la ac-ción del calor pueden observarse diversosCambios. Puede fundirse, hervir, transfor-marse en una nueva sustancia, modificar-se durante el calentamiento pero volvera su estado original al enfriarse, cambiarde color, de volumen, aumentar su masao no experimentar cambio en la misma.

2.28 Sustancias que incorporan a sí mis-

A. Limpiar un trozo de cobre laminado deaproximadamente 3 c m cuadrados. Calen-tarlo sosteniéndolo con unas tenazas. So-bre el mismo se formará una sustanciade color negro ¿proviene ésta de la ila-ma?, ¿se ha incorporado al cobre algoproveniente del aire?, ¿procede dicha sus-tancia negra del interior del cobre? ¿Sepueden proyectár algunos experimentosque respondan a estos interrogantes? Sise emplea una superficie mayor de cobre,jse podrá verificar si su masa varía alcalentarlo?B. U n experimento con magnesio. Limpiar

aproximadamente 25 c m de cinta de mag-nesio, cortarla en trozos de 1 c m de k r -go y colocarla en un crisol con tapa. Pe-sar el crisol con la tapa y el magnesio yponerlo sobre un triángulo de tubos cerá-micos sostenido por un trípode. Calentar,suavemente ai principio y luego lo másfuertemente posible. Sostener la tapa cer-

mas algo tomado del aire

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2.28 Química 56

ca del crisol con unas tenazas. El magne-si0 se oscurece exactamente antes de CO-

menzar a fundirse. Al primer indicio de.combustión, colocar la tapa al crisol yretirar el mechero de Bunsen. Levantar la

tapa aproximadamente cada 4 segundospara permitir que penetre más aire. Tra-tar de que no se produzcan escapes dehumo blanco de óxido de magnesio. Cuan-do la combustión del magnesio haya cesa-do, levantar la tapa y retirarla, con pre-caución y calentar de nuevo fuertementeel crisol, teniendo la tapa preparada porsi el magnesio comenzara a arder nueva-mente. Dejarlo enfriar, y una vez frío,pesar el crisol con la tapa y su contenido.¿Ha aumentado la masa del magnesio?¿De dónde proviene dicho aumento?

2.29 Recogiendo y pesando los productos

Los productos sólifdos resultantes de lacombustión son fácilmente pesables pero,¿cómo hacerlo con los productos gaseo-

sos?Para determinar si una vela toma algu-na sustancia del aire, es menester pesarlos productas gaseosos. La cera de 10 bu-jía, por ser un hidrocarburo, al quemarsese transforma en vapor de agua y bióxidode carbono. Una mezcla granular de cal-cio y soda cáustica absorberá ambos ga-ses. Disponer el aparato en la forma queilustra la figum.

En primer lugar deberá pesarse el dis-positivo completo y luego poner en fun-

gaseosos de la combusti6n

cionamiento la bomba filtrante que aspi-rará el aire sobre la vela. Encender éstadejándola arder durante 5 minutos. Luegoapagarla y desconectar la bomba de agua.Una vez frío, pesar todo el aparato nue-

vamente. ¿Se ha incrementado su masa?¿Tomaba la bujía oxígeno del aire du-rante la combustión? ¿Se debe el aumen-to de la masa al vapor de agua absorbidodel aire e introducido en el aparato? A los

alumnos ,les agradará repetir el experi-mento de control, sin encender la vela,haciendo circular aire con la bomba defiltrado a través del aparato, con igualvelocidad y durante el mismo tiempo. Du-

rante el experimento, la vela habrá perdi-do masa por sí misma, pero el aumentode la masa en el tubo en U debido a losproductos gaseosos absorbidos deberá 5ermayor que la pérdida experimentada porla bujía.

2.30 Sustancias que pierden masa al ser

A. Pesar un tubo de ensayo que contengapermanganato de pobsio hasta una alturade 1 c m y colocarle un tapón de algodónen rama en su boca para impedir la salidade partículas sólidas durante el calenta-

calentadas

0 2.50 El permanganato depotasio emite gas

A a la bomba de filtrarB mezcla de gránulos sueltos

de cal y soda cáustica

miento (ver el dibujo). Calentar el tuboy pesarlo nuevamente. ¿Ha perdido masa?¿Qué ha ocurrido con ella?B. Ensayar calentando de la misma ma-

nera carbonato de cobre. ¿Ha perdido m a-sa? ¿Qué ha sido de ella?

2.31 Algunas sustancias al ser calentadas

Calentar en un tubo'de ensayo & i d o decinc, seco, de la misma forma que en elexperimento anterior. ¿Se observa dismi-nución o aumento de su masa?

no ganan ni pierden masa

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2.33 Química 58

un tubo de ensayo seco ¿se observa va-por O rocío en las paredes del mismo?

C. Investigar si el hidrógeno es más li-

viano que el aire, trasvasando dicho gas

a un tubo de ensayo colocado encima delprimer tubo y debajo del mismo. Con unacerilla encendida verificar dónde se en-cuentra el hidrógeno. inflar algunas bur-bujas d e jabón sosteniendo el tubo de sa-lida del aparato en una solución de deter-gente o jab6n. Las burbujas de hidrógenose elevarán en el aire, aportando una nue-va prueba de la baja densidad de dichogas.

2.34 U n pequeño generador de hidrbgeno

En la figura A se muestra un aparato sen-cillo para generar hidrógeno. A, es un tu-bo hervidor en cuyo fondo se han practi-cado agujeros (éstos pueden hacerse ca-lentando en la llama de un mechero deBunsen el fondo del tubo de ensayo y unavarilla de vidrio hasta el rojo. Fundir lavarilla de vidrio con la parte del tubo en

la que se quiere practicar el agujero,arrancándola luego con lo que se despren-derá un trozo de vidrio del tubo hervidor.Romper el mismo y redondear los bordesen una llama viva. Practicar en el tubotres o cuatro agujeros similares). Poneren el interior del tubo algunas granallasde cinc y un tapón provisto de un tubode salida con broche de presión, en la for-m a ilustrada. Sumergir el mismo en un

A tubo hervidor conperforaciones

B &ido sulfúrico diluidoc cincD broche de presión contornillo

tarro de dulce que contenga solución mo-lar de ácido sulfúrico a la que se habránagregado algunas gotas de solución de sul-fato de cobre. Al abrir el broche, el ácidoentrará en A reaccionando con el cinc y,

al cerrarlo, la presión ejercida por el hi-drógeno generado forzará al ácido a salirde A, través de los agujeros, cesando lareacción. Para impedir que pasen peque-ños trozos de cinc a través de 10s perfo-

raciones se cubrirá el fondo del tubo conlana de vidrio.

2.35 Oxígeno

A. El oxígeno puede prepararse con se-

guridad por descomposición de una solu-ción de peróxido de hidrógeno, que sevende comúnmente en los comercios de

Y

A Obtención de oxígeno

productos químicos o droguerías. Colocaren el interior de un frasco de unos 100cm3 de capacidad, alrededor de 20 cm3 deperóxido de hidrógeno agregando dos eses-

pátulas de bióxido de manganeso y fijan-

do en dicho recipiente ún tubo de salida.El oxígeno se desprenderá en forma deburbujas pudiendo recogerse en !la formailustrada en la figura.

B. El oxígeno'es incoloro e inodoro. iC6-mo saber si el tubo de ensayo contieneoxígeno? Preparar un trozo de alambrede nicrome dándole la forma que se ob-serva en la figura, con una pantalla enuno de sus extremos.

Alotro extremo se

le dará forma de anillo colocándose en elmismo un poco de lana de acero. Calen-tarla en la llama del mechero de Bunsen,hasta el rojo vivo y seguidamente, intro-ducirla rápidamente en uno de los tubosde ensayo con oxígeno. Luego, colocar enla argdla un pequeño trozo de carbón de

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59 Química 2.37

leña, encenderlo en la llama del mecheroe introducirlo con rapidez en otro tubo.de ensayo con oxígeno. Finalmente, pasarla argolla por azufre en polvo, encenderlaen el Bunsen e introducirla en el oxígeno.

¿Que ocurre con estas tres sustancias?

B Soporte para quemar sustancias

¿Qué se observa cuando se introduce enun tubo de ensayo que contiene oxígenouna astilla de madera o un trozo de pio-lín encendidos?

2.36 Cloruro de hidrógenoPoner cierta cantidad de sal gema (cloru-ro de sodio) en un frasco para filtrado de100 cm3 (la sal gema produce menos es-puma que 10 sal fina). Agregar con cui-dado ácido sulfúrico concentrado por elembudo cardo’. El gas cloruro de hidró-

Obtención de cloruro de hidrógeno

geno empujará el aire hacia arriba y po-drá recogerse (ver el dibujo).

A. Llenar con el gas cuatro tubos de en-sayo y taparlos. Debajo del agua, retirarel tapón de uno de ellos. ¿Cuál es el gra-do de solubilidad del cloruro de hidró-geno?

B. Sostener junto a la boca de un tubode ensayo que contenga cloruro de hidró-geno un trozo de algodón en rama hume-decido en hidróxido de amonio. La nubeblanca de cloruro de amonio facilitará laidentificación del cloruro de hidrógeno.

C. Agitar un tubo de ensayo que conten-ga dicho gas y agua, para obtener unasolución de cloruro de hidrógeno. Ensayarla misma con un indicador de ácidos ybases (ver el experimento 2.44). Hacerreaccionar con dicha solución un poco demagnesio. ¿Se puede recoger y ensayarel hidrógeno procedente de esta reacción?

2.37 Amoniaco

A. Poner en un tubo de ensayo una mez-cla de hidróxido de calcio y cloruro deamonio, hasta una altura de 4 cm. Llenarun tubo en U con trozos de aJxido de cal-cio mezclado con algodón en rama (paraimpedir que el tubo 5e obstruya). Instalarel aparato en la forma que muestra el di-bujo y calentar suavemente el tubo deensayo. El óxido de calcio deseca al gasamoníaco. Comprobar si el tubo recep-táculo está lleno, sosteniendo en su bocaun trozo de papel tornasol rojo. Recogervarios tubos de ensayo de amoníaco y ta-parlos. El procedimiento empleado pararecogerlo indica que dicho gas es más li -

viano que el aire.

B, Llenar un frasco con amoníaco. Colo-carle un tapón provisto de un tubo en laforma ilustrada (idealmente el extremo

del tubo debería terminar en forma depico rociador). Calentar suavemente elfrascopara que el gas se expanda un pocoy sostenerlo boca abajo introduciendo elpico en el agua. Al cabo de algunos inc-tmtes, el agua surgirá del pico hacia elinterior del frasco.

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2.38 Químic? 60

n ih2.37A Preparación del amoníaco

A trozos de óxido de calcio

2.38 Bióxido de carbonoPara producir el gas bióxido de carbonopueden emplearse muchas reacciones. Una

buena fuente la proporcionan fragmentosde mármol u otra piedra formada por car-bonatos, tratada con ácido diluido.El gas

no es tan soluble como para recogersepor desplazamiento de agua (como vimosantes, en la obtención del hidrógeno). Co-m o alternativa puede recogerse bióxidode carbono por desplazamiento de aire enfrascos en la forma ilustrada en el dia-grama (i). Para comprobar si el frasco

está lleno aproximar a su boca una asti-lla encendida o una cerilla. Si en la en-trada, la llama se extingue como en (ii),

es porque está lleno. Cubrir la parte su-

n

( i) Obtención de bióxido de carbono

2.37B Experimento de la fuente

perior del recipiente con un trozo de car-ton para impedir la difusión del gas. Veri-ficar la densidad del bióxido de carbono‘vertiendo’ l gas en otro frasco y colo-cando a éste arriba o abajo, con relaciónal primer recipiente. Comprobar dónde sehalla el gas empleando una astilla encen-dida. Nota: La presencia del bióxido de

carbono puede confirmarse por el hechode que el agua de cal se vuelve lechosacuando dicho gas pasa a través de ella.

2.39 El arte culinario y el bióxido de

Los alumnos deberán comprender que lafinalidad del polvo de hornear es producirpequeñas burbujas de bióxido de carbono.Estas expanden las pastas, tortas o ma-

sas haciéndolas ligeras y agradables paracomer. Las células de la levadura produ-cen el mismo efecto en la fabricación delpan, aunque dicho proceso requiere más

carbono

(ii) Forma de comprobar cuándo el recipienteestá lleno

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2.41 Química 62

cpuesto al aire hiimedo o en el antepechode una ventana durante algunos días yobsérvese el efecto que produce la he-rrumbre sobre el brazo m ás largo de la

palanca.

2.42 Determinar qué se combina con elhierro durante la formación de he-rrumbre

Humedecer con ,agua el interior de untubo de ensayo y echar en 61 la medidade una espátula de limaduras de hierro,rotándoio horizontalmente para que laslimaduras se dispersen y adhieran a las

paredes. Como variante; insertar hasta elfondo del tubo un tapón de lana de acerohumedecida. Invertir 'el tubo de ensayoen un recipiente lleno de agua hasta máso menos un tercio de su altura. Usar eipico vertedor del vaso para apoyar el tubo,como lo india (la figura. Los nivelmes delagua en el interior y exterior del tubodeben ser iguales y marcarse sobre elmismo. Dejar el tubo en dicha posición

durante algunos días. El hi'erro se oxidará,elevándose el nivel del agua en el interior

del tubo hasta finalmente detenerse. Agre-gar nuevamente agua en el vaso hastaigualar ambos niveles, interior y exterior.Se comprobará que se ha disipado un

quinto del volumen de aire, lo que indicaque el oxígeno se ha consumido al he-rrumbrarse el hierro. El residuo gaseosono se inflamará al aproximársele una asti-lla encendida (ver también los experimen-

tos 2.318 y 4.538).

Extractos coloreados procedentes de flores,como indicadores de ácidos y bases

2.43 Extracción de sustancias coloreadas

Seleccionar algunas flores de colores bri-llantes, como la buganvilla purpiirea yroja u hojas coloreadas. Exprimir o mo!er

una de dichas flores u hojas en un mor-tero con una mezcla preparada con 2 cm3de acetona y 2 cm3 de etanol. Por estemedio se extraerá la materia coloreadaque pasará al solvente. Filtrar y recogerlo filtrado. Repetir la operación con unao dos flores de diferentes colores. Conser-var estas soluciones coloreadas para usar-las como indicadores en el experimentosiguiente.

de las plantas

2.44 Empleo de extractos vegetales como'indicadores' de la acidez o alcalinidadde las sustancias

Poner una mancha de ,extracto coloreadode flores sobre un papel de filtro y de-jarla secar. Colocar sobre la misma unagota de jugo de limbn. ¿Se observa algúncambio de color? Elegir otros jugos 'agrios'de frutas, jugos envasados y vinagre y

realizar el mismo experimento. Estas sonsustancias ácidas. ¿Qué cambio de colorse observa con ácido clorhídrico diluido?Los colores tligeramente diferentes obteni-dos parecen indicar que algunas sustan-cias son más ácidas que otras. Poner unpoco del filtrado original sobre otro trozode papel de filtro; una vez seco ¿cuálesson los colores producidos por el bicarbo-nato de sodio, la soda para lav'ar, l agua

de cal y una solución diluida de hidróxidode sodio? ¿Son éstas sustancias alcalinaso ácidas? ¿Producen todas ellas el mismocolor?

Hemos visto que los extractos vegetalesactúan como indicadores, informando siuna sustancia es ácida o básica, y en quémedida. Agregar algunas gotas de solu-

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63 Química 2147

ción de bicromato de sodio a 1 cm3 delextracto de flores indicador, en un tubode ensayo y luego, el jugo de un limón,observando el cambio de la coloración.Ensayar el mismo experimento con agua

dme cal y el indicador, seguido de ácidoclorhídrico. ¿Qué ocurre? ¿Se puede obte-ner el color original agregando más aguade cal? ¿Cuántas veces puede camb'ar decotor el indicador antes de que ,el tuboesté lleno? El tornasol -un extracto delíquenes- es otro indicador de origenvegetal.

Los químicos preparan un indicador uni-versal en forma de solución, o bien dese-

cado, en papel de filtro. Este no soiamenteindica si una sustancia es ácida o básica,sino también su grado de acidez. Los alum-nos pueden estudiar los efectos del indi-cador universal1 en todas las solucionesmencionadas. Para evitar el uso del nom-bre de un color como índice de acidez, seemplea una escala numérica desde O a 14,denominada escala del pH, la que no obs-tante ser originalmen'te na expresión ma -

temática cuantitativa, puede usarse sim-plemente para indicar 'el grado de acidezo alcalinidad, como un número compren-dido entre dichas cifras. La acidez es unapropiedad de las soluciones cuyo p H esinferior a 7. Aquell'as cuyo p H es mayorque 7 son alcalinas, o básicas, y las quetienen p H igual a 7 no son ácidas nibásicas: son neutras. Investigar el p H delagua &es neutra? En el frasco o paquete

del indicador universal se hallará unatabla en la que se indican los colores yvalores del p H asociados a los mismos.Las variaciones de coloración de un indi-cador universal simple pueden ser simi-lares a las siguientes:

Color número de PH Acido/ ase

Rojo 1-3 muy ácido

Anaranjado 4-5 débirmente ácidoAmarillo 6 m u y débilmente ácidoVerde 7 neutroAzul 8 m u y débilmente b&sicOIndigo 9-10 débilmente básicoVioleta 11-14 m u y básico

Usar dos gotas de indicador universal en10 cm3 de solución a ensayar.

Crecimientode los cristales

2.45 Observación del crecimiento de los

Los cristales de tiosulfato de sodio cre-

cen rápidamente a partir de una soluciónacuosa sobresaturada. La fórmula de di-chos cristales es Na,S20, 10H,O. Ca-lentándolos, estos cristales se disuelvenen parte de su agua de cristalización. Po-ner cristales de tiosulfato de sodio en untubo de ensayo hasta una altura de 3 o4 cm. Agregar 1 o 2 gotas de agua. Ca-lentar suavemente hasta que los cristalesse hayan disuelto. Parecerán 'fundirse'.Luego, dejar enfriar. N o es probable quelos cristnles se formen a menos que sedeje caer en la sdución un pequeño cris-tal semilla de tiosdfato de sodio. Unavez hecho esto, los cristales comenzarána crecer extendiéndose rápidamente a to-da la solución. La observación de SU cre-cimiento desde un punto central, es fas-cinante. Si los alumnos tienen el tubo ensus manos mientras se produce la crista-lización ipodrán agregar algún otro co-mentario?

cristales

2.46 Observación del crecimiento de los

cristales de naftaleno a partir de sufusión

Poner un poco de naftaleno sobre un por-taobjetos de vidrio. Sostenerlo sobre unallama hasta que los cristales se fundan.Co-

locar un cubreobjetos sobre el líquido ydejarlo enfriar. Observar el crecimiento delos cristales con una lupa. A veces éstoscrecerán simultáneamente desde variospuntos, lo que originará la fohación de'límites' en los lugares de encuentro. Losalumnos pueden intentar dibujar la formadel límite entre los cristales en formacióny la fusión. Es sorprendente observar loscristales a través de filtros de polaroid.

2.47 Cristales con diferentes formasDeterminar experimentalmente las concen-traciones correctas de Isis siguientes salesen soluciones acuosqs que formarán cris-tales cuarldo se las coloque sobre un por-taobjetos de microscopia. Las solucionesdemasiado concentradas producirán un

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2.51 Química 66

representado en el dibujo. U n bisturi delos empleados en biología será tambiénm u y adecuado. Apoyar la hoja sobre elcristal con su cara paralela a los planosde las caras opuestas A y B. Con un mar-tillo pequeño, dar un golpe neto en la ho-jita. Tratar de partir el cristal aplicandola menor fuerza posible. Este se escindirápor su plano de simetría. Si la hoja noestá correctamente dirigida, el cristal sedesmenuzará en lugar de dividirse en dospartes.

El mineral denominado galena (sulfurode plomo) se encuentra en cristales cúbi-cos que se parten fácilmente según tresplanos de fractura que forman ángulos

rectos entre sí. Las micas presentan amenudo un hermoso clivaje y pueden di-vidirse en numerosas hojas flexibles muydelgadas.

La materia en forma de partículas. SUmovimiento, número y dimensiones

2.52 Movimiento browniano

A. El gráfico coloidal (obtenible comer-

cialmente bajo el nombre de Aquadag) Ola pasta dentifrica (que contiene partícu-las de óxido de magnesio) pueden em-plearse para observar el movimiento departículas m u y pequeñas, pero visibles, ensuspensión en los líquidos. Poner una go-ta pequeña de Aquadag en u n portaobjetode microscopia y revolver sobre la mis-m a agua destilada hasta que se torne casitotalmente incolora. C o m o alternativa,

efectuar la misma operación con pastadentífrica (sólo se requiere una ínfimaproporción de ésta en el agua). Colocarun cubreobjeto y poner la preparaciónsobre la platina del microscopio. Iluminarlateralmente y observar con el objetivo demayor aumento. Puede transcurrir cierto

tiempo antes de que se perciba el lentohormigueo de las partículas. Elegir unapequeña y centrar en ella la atención. Seobservará que aunque al principio pareceestar siempre en un mismo lugar, en rea-lidad se desplaza continuamente en todasdirecciones. La causa de este fenómenoreside en que desde todas las direccionesrecibe golpes de las moléculas de agua,mucho más pequeñas e invisibles.

U n modelo que, aunque no m u y exactopuede ayudar a los alumnos a comprenderlo que están observando, puede hacerseutilizando una cubeta en la que se hayancolocado numerosas cuentas pequeñas ylivianas y, en medio de ellas, una bolitagrande. Las cuentas pequeñas representana las moléculas de agua y la bolita gran-de a una partícula de grafito en suspen-sión, o de pasta dentífrica. Nuestro mode-lo no es a escala, dado que, en la natura-leza, la menor partícula visible, aun conel auxilio del microscopio, contiene alre-dedor de 1010 o 1011 átomos. Cuando sesacude la cubeta, las cuentas pequeñasgolpean desde todas las direcciones a labolita grande. En este caso, las fuerzasse anulan al cabo de poco tiempo y elresultado es que la bolita se desplaza conmovimientos m uy pequeños, pero retornaal mismo lugar.

B. Llenar un vaso con agua de la canillay proyectar en su interior luz solar conayuda de una lente. Se podrán observarlas particulas de materia sólida en sus-

pensión en el lugar donde está situado elfoco de los rayos luminosos.

2.53 U n gas más pesado que el aire que

A. Llenar un frasco con bióxido de a r -bono e invertirlo sobre otro similar, llenode aire. Luego de un momento, separar los

frascos, verter un poco de agua de cal

en el de abajo y sacudirlo. Esta se torna-rá lechosa indicando que el bióxido de cdr-bono, por ser el gas más pesado ha caídoen el frasco inferior. Repetir el experi-mento, pero esta vez colocando el bióxidode carbono en el frasco inferior e invir-tiendo sobre éste el que contiene aire, en

se difunde hacia arriba

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67 Química 2.56

LT.2.64 Una carrera de difusión

A tubo de vidrio de 1 metro de longitud

B algodón en rama impregnado en solución

c algodón en rama impregnado en solución

y 2 c m de diámetro

concentrada de amoníaco

concentrada de ácido clorhídrico0 .53 Difusión hacia arriba del gaspesado, bióxido de carbono

la f o m ue ilustra el dibujo. Si ambosfrascos se mantienen en dicha posiciónalrededor de 5 minutos, cierta cantidadde bióxido de carbono pasará por difusiónal frasco superior. La prueba de agua decal demostrará la presencia de bióxido decarbono en el recipiente’ superior. Debidoal mismo fenómeno, pasará también algode aire al frasco de abajo.

2.54 Comparación de la velocidad de di-fusión de los gases amoníaco y clorurode hidrógeno

El aparato para la experiencia está re-presentado en el dibujo. El tubo largo devidrio debe estar en posición horizontal,

con tapones en ambos extremos. Emplean-do unas pinzas largas o unas bruselas, in-troducir un trozó de algodón en rama enácido clorhídrico y otro en hidróxido deamonio, ambos concentrados, escurrir elexceso de iíquido e introducir simultánea-mente, en la medida de lo posible, el tro-zo de algodón con amoníaco en uno de los

extremos y en el otro el fragmento conácido. Cerrar con los tapones ambas ex-

tremidades del tubo. Al cabo de un ratobuscar cuidadosamente el anillo blanco quese formará donde el gas amoníaco y elcloruro de hidrógeno se encontraron lue-go de haberse difundido en el aire, unoen dirección del otro. El amoníaco es elgas menos denso, por lo que el anillo

blanco de cloruro de amonio se formarámás cerca del extremo del tubo que con-tiene cloruro de hidrógeno que del corres-pondiente ,al amoníaco.

2.55 Difusión de líquidos

A. Colocar un cristal de bicromato de po-tasio o de bicromato de amonio en elfondo de un vaso con agua. Una forma dehacerlo es introduciendo un tubo de vi-drio en el interior del VISO, de manera quetoque el fondo y dejando caer el cristalpor el interior del tubo. Tapar el extremodel mismo con el dedo y revolver suave-mente, dejando el cristal en el interior delvaso. Al cabo de mu y poco tiempo,el CO-

lor del cristal disuelto se habrá difundidocompletamente en el agua.

B. Llenar un frasco m u y pequeño con unasolución fuerte de permanganato de pota-

si0 y colocarlo destapado dentro de u nrecipiente más grande. Llenar éste concuidado, vertiendo el agua por uno de suscostados, hasta que el nivel de la mismacubra la boca del frasco pequeño. Dejarloasí durante algunos días. La solución de

permanganato de potasio 5e difundirá porcompleta, uniformemente, en el agua.

2.56 Investigando la materia en forma de

Poner un cristal de permanganato de po-tasio en el interior de un tubo de ensayo.

partículas

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2.56 Química 68

Agregar 1 cm3 de agua y disolver el cris-tal por completo, agitando vivamente eltubo, tapando su boca con el dedo pul-gar. Agregar luego agua hasta completarun volumen total de 10 cm3. Se obtendrá

así una dilución ‘a 10 veces’. Poner estos10 cm3 de solución color púrpura en unvaso de 100 cm3 y llenarlo con agua. Setendrá ahora una dilución ‘a 100 veces’,Llenar con la misma u n tubo de ensayode 10 cm3 y tirar el resto. Diluir nueva-mente esta solución en el vaso a 100 cm3.Se obtendrá ahora una dilución ‘a 1000veces’, ¿cuántas veces podrá diluirse lasolución en un factor de 10 hasta que

su coloración palidezca tanto que sea ape-nas visible? El factor de dilución finaldemostrará que si la materia está consti-tuida por partículas, las dimensiones deéstas deben ser m u y pequeñas.

2.57 Determinación del tamaño aproxima-

Elegiremos una molécula de aceite porquesu densidad es inferior a la de agua, y

flotará en la superficie de la misma sindisolverse. Si ésta es lo suficientementegrande, cabe suponer que el aceite, másliviano, se extenderá sobre ella formandouna capa de una molécula de espesor, de-nominada capa monomolecular y no for-mará pequeños ‘conglomerados’ de molé-culas. Si 5e conoce el volumen del aceitey la superficie cubierta por el mismo, po-drá calcularse el espesor de la capa mo-

nomolecular, ividiendo el volumen por el

do de una molécula

I V

A capa de aceiteB polvo sobre la superficie del agua

área. Para el experimento se requiere unacubeta que deberá tener no menos de 30c m cuadrados, para no reducir la películade aceite. Espolvorear la superficie delagua con polvo m uy fino, como por ejem-

plo, talco. Al verter el aceite en el agua,éste empujará al polvo hacia los bordes,y el área cubierta por el aceite será fácii-mente visible (ver el dibujo). Para de-terminar el volumen del aceite, verter cn

la cubeta uno liviano (lo mejor será unproducto liviano de la destilación del p etróleo) Establecer el volumen de cincuen-ta gotas haciendo pasar el aceite gota agota a través de una bureta y contandoéstas. Dejar caer una gota más sobre untrozo de plástico. Tocar esta gota de acei-te con la extremidad de una varilla devidrio y luego tocar con ésta la superficiedel agua, previamente preparada. El acei-

te se extenderá y podrá medirse en for-m a aproximada el área cubierta por elmismo. Finalmente es menester estimar lafracción de aceite retirada por la’ untade vidrio, lo que puede hacerse aproxima-damente, retirando con ésta fraccionessucesivas de una gota hasta consumirlatotalmente. Hecho esto, podrá calcularseel volumen del aceite depositado en elagua y efectuar una estimación del es-

pesor de la capa. Este resultará probable-mente del orden de 106mm, ue será porlo tanto, el diámetro aproximado de unamolécula de aceite.

2.58 Estudio de una suspensión de par-

En un tubo de ensayo, mezclar, agitando,agua y tierra procedente de un suelo ar-cilloso. Dejar que se asiente y observaren la parte superior la capa de humus, de-bajo de ésta, la suspensión turbia de arci-lla, y en el fondo las partículas pequeñasde roca y minerales. Filtrar el líquido. Losalumnos comprobarán que el filtrado estáaún turbio, debido a que las partículas dearcilla han pasado a través del papel defiltro. LComprenden los alumnos por quérazón las partfculas en suspensión no seasientan, aun después de varios días? Lasdimensiones de las partículas coloidalesoscilan entre aproximadamente 1 mp y

100 mp (1 mp es 1 milimicrón o 10-amm).

Dividir el filtrado en dos porciones, ensendos tubos de ensayo, separando uno deellos como control. Al otro, agregarle al-gunas gotas de solución de cloruro de ba-

tículas

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69 Química 2.60

rio o de alguna sal de aluminio. Observarlo que ocurre al cabo de media hora y deuna hora. El mismo efecto tiene lugarcuando la arcilla en suspensión en el aguade un río se mezcla con las sales proce-

dentes del agua del mar. En muchas re-giones cálidas, la sal cristaliza en piletasconstruidas sobre el lecho arcilloso, cercade la desembocadura de los ríos.

Conductividad eléctrica de las sustancias

2.59 Sustancias sólidas conductoras de la

Para las experiencias sobre la conductivi-

dad, los alumnos deberán emplear un apa-rato como el que se ilustra en la figura.La fuente de corriente continua puedenser pilas secas conectadas en serie, quesuministren una tensión de 6 voltios. La

electricidad

COS, el naftaleno, la cera, el azúcar, elcloruro de sodio y el azufre no son con-ductores de la electricidad?

B. El vidrio puede ser conductor. Calen-

tar bien una varilla de vidrio hasta que?comience a ablandarse y probar con elaparato en la parte caliente y blanda. Elvidrio en estado de fusión es un buenconductor de la electricidad (ver tambiénel experimento 2.155).

2.60 ¿Qué líquidos conducen la electricidad?A. En primer término ensayar con líqui-dos obtenidos de sustancias en fusión.

Fundir las siguientes, calentando suave-mente y con las debidas precauciones,pues de lo contrario podrían inflamarse yarder: #azufre, era, naftaleno, material depolietileno, estaño, plomo y, si 5e puedeobtener, una sal de bajo punto de fusión,como por ejemplo, el bromuro de plomo(se funde a 488" C) o el ioduro de pota-si0 (punto de fusión,682' C). Comprobarla conductividad de la fusión introducien-

do en ella los electrodos y esperando unmomento hasta que éstos hayan alcanza-do la misma temperatura. Esta precauciónasegura que los electrodos estén en con-tacto con la porción liquida de la sustan-

cia y no con partes solidificadas. Raspary limpiar los electrodos entre una y otraprueba.fuente de corriente continua de 6 voltios

B electrodos

lámpara, que deberá ser de baja poten-cia indicará el paso de la corriente. Loselectrodos podrán ser de carbón o de ace-ro y se podrían montar, tal vez, en unsoporte de madera, a través de taponesde corcho o goma, de modo que estén se-parados uno de otro a una distancia fija.

A. Para comprobar la conductividad desustancias sólidas se establecerá un buencontacto entre la superficie de estas y am -

bos electrodos (primero deberá limpiarsela superficie del sólido). Los alumnos po-drán confeccionar una lista de todos losmetales que puedan conseguir. Todos ellosson conductores de la electricidad, comoasí también el carbon, idescubrirán quelos s6lidoc no metálicos, como los plásti-

B. Ensayar con etanol (o alcohol metili-CO), acetona, cloruro de carbono (IV) vi-

nagre y soluciones de azúcar, de sulfatode cobre (II), de cloruro de sodio y conotras sustancias disueltas en agua. Lim-piar y secar l os electrodos después de ca-da prueba.

C. Comprobar la conductividad del aguadestilada pura, poniendo los electrodos enel interior del vaso que la contenga. Losalumnos verificarán que la lamparita no

se enciende, porque el agua pura no esconductora de la electricidad. Gradualmen-te, disolver en la misma algunos cristalesde sal común: ¿Qué ocurre con la lampa-rita a medida que la sal se disuelve?¿Podrán ahora los alumnos clasificar

las sustancias según los siguientes grupos:

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2.60 Química 70

(a) las que son conductoras en estado só-lido y las que no lo son; (b) las que con-ducen la electricidad en estado líquido ylas que no la conducen; (c) las que sonconductoras cuando están disueltas en

agua y las que en dicho estado no loson?

Materiales de construcción

2.61 Preparación de aleaciones de plomo

El plomo y el estaño deberán ser normal-mente puros. El estaño se funde a 232°C

yel

plomo a 327" C. Pesar trozos de plo-m o y estaño para preparar cuatro aleacio-nes: al 20 % 40 % 60 "/o y 80 5h deestaño. Las cifras indican el porcentaje deestaño en el peso de la aleación. Para ca-da una, colocar las cantidades correctasde plomo y estaño en un crisol o en untubo de ensayo de Pyrex. Cubrir las me-tales con un poco de carbón vegetal mo-lido, para impedir su oxidación y calen-

tarlos hasta que se hayan fundido. Re-volver la mezcla con una astilla de m a-dera para activar la disolución de los me-tales. El metal fundido se verterá segui-damente dentro de un molde.

y estaño

Se puede construir un molde apropiadopasando una mecha por la rosca de unatuerca, de manera que quede un orificioliso de aproximadamente 0,6 c m de diá-metro, y cortando luego la tuerca en dosmitades con una sierra para metales (ver

el dibujo). Atar ambas mitades unidas,con un alambre para fundición y colocar-las sobre un trozo de amianto. Verter conmucho cuidado el metal fundido en el mol-de hasta llenarlo. Mientras se vierte apar-tar con una astilla al carbón. Una vez quese haya enfriado, retirar ambas mitadesde la tuerca dejando libre la aleación.

2.62 C ó m o determinar si las aleaciones deplomo y estaño son más duras quelos metales puros

Fundir las cuatro aleaciones y los dos me-tales puros descriptos en el experimento

precedente y rotularlos con el porcentajede su composición.Procurarse un punzón de metal con bue-

na punta y un tubo metálico o plásticoen el cual entre el punzón holgadamente.El tubo debe tener un largo aproximadode 1 m . Su finalidad es guiar al punzónmientras éste c'ae libremente sobre la su-perficie de la aleación (ver la figura). Lapunta aguda del punzón hará un pequeño

agujero en la superficie de la aleación.Cuanto m ás blanda sea ésta, mayor seráaquél. Midiendo el diámetro del orificiodejado por el punzón puede establecerseuna comparación de la dureza relativa decada aleación. La aleación de estaño al60 c/ c será la más dura, y se comprobaráque los metales puros son menos durosque estas aleaciones. El diámetro del ori-ficio puede medirse satisfactoriamente con

un calibre con vernier y empleando unalupa.

2.63 ¿En qué medida la aleación afecta elpunto de fusión de los metales?

(a) Fundir las cuatro aleaciones y los dosmetales puros descriptos en el experimen-to 2.61 y verter algunos glóbulos de cadr

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71 Química 2.64

metal sobre una tela de amianto. Roturarcada grupo de glóbulos con la composi-ción metálica correspondiente.

(b) Seguidamente preparar un trozo de

hierro cuadrado de aproximadamente 12c m de lado y 0,2o 0,4c m de espesor. Mar-car el centro y trazar un hexágono c omose muestra en la figura. En cada vérticede éste perforar una pequeña concavidad.Todas deben ser de iguales dimensiones yhallarse a igual distancia del centro. Per-forar agujeros pequeños en los cuatrovértices del cuadrado; pasar a través deéstos un alambre y suspender horizontal-

mente de un soporte la placa metálica. Contiza marcar las seis depresiones de acuer-do con la siguiente distribución: 1, plomopuro; 2,20%de estaño; 3,40 %de esta-ño;4,60 %de estaño; 5,80 $4 de estañoy, 6, estaño puro.

(c) Elegir bolitas procedentes de losglóbulos obtenidos en (a) que coincidancon la composición de 1 a 6 arriba indi-

cada, y poner cada bolita en la concavi-dad que corresponda (observar la figura).La placa metálica deberá calentarse exac-tamente en su centro, de manera que Ile-

gue a cada bolita la misma cantidad decalor. Pinchando cada una de ellas conuna astilla de madera podrá apreciarse fá-cilmente si se han fundido, y cuando 10

estén todas, se quitará metal fundido delas más grandes, con la ayuda de una as-tilla de madera para que todas tenganiguales dimensiones. Cuando las bolitasse hayan fundido, retirar la llama del m e-chero de Bunsen y dejarlas enfriar. Laprimera en cristalizar será la de plomopuro cuyo punto de fusión es el más ele-vado. Conseguir un reloj con segundero.Poner en marcha éste (o bien anotar Iahora) cuando se solidifique el plomo yrepetir la operación al solidificarse cada

una de las aleaciones de estaño puro. Losresultados pueden tabularse de la siguien-te forma:

Metal o aieación liernpo en segundos transcu-

rrido entre la solidificación Yla de la aleación

Solidificación del plomo

Solidificación 20 %depuro Cero segundos

estaño . . segundos despuésdel plomo

Solidificación 40 %deestaño . . . segundos después

etc. etc.

del plomo

IO rns «)% 60% 8oz , s

,mLDo2: Cornposici6n de la aleaci6n 6n3P

(d) Confeccionar un gráfico con losresultados (ver la figura). Admitiendo quela aleación que demora más tiempo en so-lidificarse después del plomo, es la que

tiene punto de fusión más bajo, de los dosúltimos experimentos se extrae la conclu-sión de que la aleación de m ás bajo pun-to de fusión y también la más dura es laque contiene alrededor del 60 %de es-taño.

2.64 Efectos del calentamiento en agujas

Conseguir algunas agujas de coser de 4 a5 c m de largo. Están fabricadas con alea-ciones de hierro y carbono, pero la pro-porción de este último es mu y pequeña.Si se trata de doblar alguna, se compro-bará que es dura y elástica.

A. Recocido. Calentar la aguja al rojo bri-llante. Sostenerla verticalmente en la lla-m a y luego levantarla, retirándola fuerade la misma m u y lentamente, empleandoen dicha operación alrededor de un minu-to. Una vez frío, tratar de doblarla. Seráblanda y fácilmente doblable alrededor deun lápiz.

de acero

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73 Química 2.68

hasta obtener una pasta espesa y llenarcon ella la caja, alisando la superficie su-perior al nivel del papel. El ladrillo deberá‘fraguar’ en pocos minutos, pero tardarávarios días en ‘endurecerse’.El ‘fraguado’es el cambio desde el estado de fluidezhasta el de material rígido, cuya superficie,sin embargo, puede marcarse con un clavo.Por ‘endurecer’, se entiende adquirir 13

dureza de una piedra.

B. Ladrillo de cemento, arena y agua. Mez-clar 1 parte de cemento en polvo con 3partes de arena limpia. Amasar con aguahasta formar una pasta espesa y verterla

en la caja de papel. Emparejar la superfi-cie y dejar que fragüe y endurezca.

C. Ladrillo de cemento, arena, pedregulloy agua. Hacer un ladrillo como antes usan-do 1 parte de polvo de cemento, 1 dearena, 3 de pedregullo limpio y agua. Mol-dear el ladrillo y dejar fraguar y endure-cer. Esto es un ladrillo de hormigón.

D. Ladrillo de cemento, cal, arena y agua.Los constructores adquieren cal viva y lamezclan con agua en la obra, en el mo-mento de su empleo, para obtener hidró-xido de calcio. Mezclar 1 parte de cemento,5 de cal apagada, del tipo usado por l osconstructores (hidróxido de calcio), y 2 dearena y preparar una pasta agregándoleagua. Moldear un ladrillo y dejarlo en-durecer.Proponer a los alumnos que identifi-

quen los diversos tipos de ladrillos e m-pleados en su vecindad. Podrán confec-cionar una tabla con las características yuso de los mismos. En una población lasparedes de las casas pueden estar hechascon barro o arcilla mediante la mezcla deuna cantidad adecuada de tierra con agua.Este material puede haberse aplicado enforma de revoque sobre una pared forma-da por varillas entrelazadas o bien ha-berse empleado en la confección de ladri-llos de barro para la construccidn de lasparedes. Las de este tipo sufren dañosdurante las fuertes lluvias. A veces, lasparedes están recubiertas interior y exte-riormente por un revoque preparado concemento y arena. La estructura principalde un edificio moderno en una ciudad seconstruye generalmente de cemento ar-

mado, recubierto por un revoque de ce-mento y arena, de superficie m u y áspera.La superficie suave del revoque interiorde los edificios se obtiene empleando unrevoque preparado con cal.

2.67 U n experimento con yeso de ParísEste es sulfato de calcio hidratado. Cuan-do se lo mezcla con agua formando unapasta, ésta fragua rápidamente y se ex-pande. Se emplea como material exoelen-te para moldeado. Poner en un vaso 4 cm3de agua y agregar lentamente yeso deParís en polvo, con una espátula. Prose-guir agregando hasta que el mismo aflore

exactamente sobre la superficie del agua.El yeso absorbe el líquido, por lo que alterminar la operación sólo habrá una capade agua m u y fina por encima del mismo(de aproximadamente 1 mm) Revolverbien la mezcla y cuando comience a espe-sarse, verterla en un molde de papel y em-parejar la superficie de la misma maneracomo se procedió con los ladrillos del ex-perimento anterior. Dejar fraguar duran-

te un día. Estudiar la superficie y resis-tencia de estos ladrillos en forma similara la efectuada con los de barro y arcilla.El yeso de París no se emplea frecuente-mente como material de construcción, peroel sulfato de calcio, como yeso (CaSO,2H,O), se emplea en la preparación delcemento portland.

Electrdlisis de fusionesy soluciones acuosas

2.68 Electrólisis de una fusiónSon m u y pocas las sales adecuadas paraesta experiencia, con bajo punto de fusión.Lo posee el bromuro de plomo y si puedeobtenerse, podrá realizarse un interesanteexperimento de electrólisis. En cuanto albromuro de potasio, su punto de fusión(682” C) puede ser demasiado elevadopara fundirse fácilmente. El aparato a

emplearse está representado en la figura.El bromuro de plomo se fundirá en unvaso pequeño, de vidrio resistente de 50o 100 cm3 o en un crisol. U n listón demadera con dos agujeros separados en-tre sí 2 cm, servirá de soporte a los elec-trodos de carbón. Conectar mediante bro-ches cocodrilo ambas varillas completandoel circuito con una lamparita de linter-

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2.68 Química 74

na para indicar el paso de la corriente, yuna batería, también para linterna, de 6 o12 voltios, o varias pilas conectadas enserie. Los electrodos pueden rotularse, in-dicando el positivo y el negativo,

U

cilindro abierto, de vidrio, de aproximada-mente 8 c m de altura y 2,5 c m de diáme-tro. U n frasco pequeño, al que se le hayacortado el fondo puede servir igualmente.El cilindro estará provisto de un tarugode goma con dos agujeros portadores desendos electrodos de carbón con cablesde conexión a la batería o Iumte de po-

A mina de lápizB tarugo de gomac conducto de malla

para blindajeD junta soldaeaE alambre de cobreF fuente de poder de 6 vol-tios c. c.

G dos tubos de ensayo de75 x 10 m m sujetos con

de ma -

A vaso o crisol de100 cm3

B soporte de maderapara los electrodos

c fuente de poder de6 voltios c.c.

Los únicos iones presentes en esta fu-sión son los del bromuro y el plomo. Se

percibirá fácilmente al bromo dirigirsehacia el electrodo positivo, que es el áno-do. El hecho de que el bromo aparezcasolamente en el electrodo positivo ayudaa comprender la existencia de un ión bro-muro negativo. El plomo posee un puntode fusión más bajo y mayor densidad queel bromuro de plomo, y por lo tanto apa-rece en estado de fusión en el fondo delvaso. Al cabo de 10 o 15 minutos de elec-

trólisis podrá observarse que en el elec-trodo negativo (el cátodo) se acumula unpequeño glbbulo de plomo. Decantar concuidado en otro crisol, el bromuro de plo-mo fundido. La corriente eléctrica habrádescompuesto al bromuro de plomo, cris-talino, en gas bromo y plomo metálico.

2.69 Electrólisis de la solución acuosa de

Los alumnos deberán comprender que enlas soluciones acuosas existen generalmen-te cuatro iones: dos procedentes del aguay dos de la sal disuelta.Los productos se-rán gaseosos o bien metales, que se de-positarán sobre el electrodo negativo.El aparato ilustrado en la figura se ar-

m a fácilmente. Está compuesto por un

una sal

der de 4 a 6 voltios, C.C. Si se emplea cor-cho, previamente deberá hacérselo estan-co, cubriendo toda la superficie del fondo,en torno de los electrodos y en el bordede vidrio, con cera de Faraday u otra cerasuave similar. Los electrodos pueden serbarras de carbón procedentes de pilas se-cas o minas de lápiz. También han resul-tado adecuados como electrodos los so-portes de aleación del filamento en espi-ral de las lámparas eléctricas.Los electrodos deberán prolongarse al-

rededor de 2 c m hacia el interior del c i hdro y también 2 c m por debajo del mismopara efectuar las conexiones a la batería.Como las minas de lápiz son frágiles, sise las emplea, será mejor fijar los elec-trodos de la siguiente manera: Soldar untrozo de alambre de cobre, grueso, B 4 mde conducto de alambre de cobre trenza-do para blindaje. Practicar dos agujerosen el tarugo de goma con una mecha de1 mm (1/32 de pulgada). Insertar desde

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75 Química 2.71

arriba el alambre de cobre en el agujeroy empujarlo a través del tarugo hasta queel cable trenzado penetre un poco en elagujero. En el núcleo de este alambre parablindaje se podrá insertar con seguridad

la mina de lápiz. Luego, empujar el alam-bre de blindaje con la mina, dentro del ta-rugo hasta que el electrodo quede sujetofirmemente por éste. Cortar entonces elalambre de cobre sobrante. Realizar lamisma operación con el otro electrodo.

Preferentemente, los alumnos prepara-rán las soluciones, para destacar el hechode que, en las mismas están presentes el

agua y una sal. Verter la solución en elcilindro de vidrio y luego llenar con lamisma los dos tubos de vidrio pequeños einvertirlos con cuidado sobre los electro-dos. Estos estarán conectados con unafuente de corriente continua, segura, conuna lamparita pequeña en serie. Aumentarel voltaje hasta que ésta se encienda indi-cando el paso de corriente. Cuando estoocurra, eliminar la lamparita del circui-

to cerrando el interruptor, como puedeapreciarse en el dibujo, con lo cual el flu-jo de corriente será mayor. Los tubos re-cogerán el gas que se produzca y podránverificarse las propiedades del mismo. Em-pleando electrodos de carbón podrán ob-tenerse los siguientes resultados:

A. Electrólisis del agua. El agua pura noes conductora de la electricidad. Por esta

razón, se agregan al agua, en la pila elec-trolítica, 2 o 3 cm3 de ácido sulfúrico di-luido o de solución diluida de sulfato desodio. Conectar la pila a la fuente de co-rriente continua y atender a la apariciónde burbujas gaseosas en ambos electro-dos. Si no se observa ninguna, agregar unpoco más de ácido o de solución de sulfa-to de sodio. Al cabo de 5 o 10 minutosdeberá haberse producido suficiente hi-

drógeno y oxígeno gaseosos como paradetectarlos. ¿Pueden elos alumnos antici-par en cuál de los electrodos aparecerácada uno de dichos gases?

B. Electrólisis de soluciones de sales ióni-

cas. La mayoría de las sales iónicas pue-den usarse satisfactoriamente en la elec-trólisis. Las concentraciones de 1 M O

menos son adecuadas (ver e1 Capítuloprimero). El ioduro de potasio produciráiodo en el ánodo y gas hidrogeno en elcátodo. El sulfato de cinc originará unamasa esponjosa de cinc en el cátodo y

gas oxígeno en el ánodo. El acetato deplomo depositará plomo sobre el cátodo yproducirá gas oxígeno en el ánodo. (Si lasolución de acetato de plomo está turbia,deberán agregarse algunas gotas de ácidoacético.) El cloruro de sodio dará gas hi-drógeno en el cátodo y gas cloro en elánodo. El sulfato de cobre, depositará co-bre en el cátodo produciendo oxígeno enel áriodo.

Reacciones químicas

2.70 Una reacción entre dos elementos

En los experimentos precedentes existenejemplos de este tipo de reacción, comola que se produce entre el oxígeno y elcarbono, entre el oxígeno y el azufre o

ontre el oxígeno y el cobre. El presente ex-perimento es una reacción entre el hierroy el azufre. Mezclar la medida de unaespátula de azufre, con una cantidad si-milar de limaduras de hierro. Calentar unapequeña porción de dicha mezcla en pa-pel de amianto o dentro de una tapita me-tálica, de botella, a la que previamente sele habrá quitado la junta de corcho. Te-ner en cuenta que dicha reacción necesi-

ta calor al comienzo, pero, una vez ini-ciada prosigue sin necesidad de calentarmás. Ensayar el producto resultante, quees sulfuro de hierro (11). ¿En qué medidadifiere de los'elementos originales? El co-bre o cinc en polvo reaccionarán con elazufre, aplicando el mismo procedimien-to descripto para el hierro. Precaución:

Emplear pequeñas cantidades porque lasreacciones son por lo general enérgicas.

2.71 Reacciones entre iones en soluciones

acuosas

Una reacción entre iones es fácilmenteobservable debido a la precipitación deuna sal insoluble. U n manual de fórmulasuministrará los datos acerca de la solu-bilidad de las sales. Co m o ejemplos de sa-

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2.71 Química 76

les coloreadas insolubles, se pueden men-cionar el cromato de plata, ioduro de oroy carbonato de cobre. Para obtener éstas,deberá mezclarse en tubos de ensayo so-luciones acuosas diluidas de ,las cales que

se indican seguidmamente en las columnas1 y 2. En cada una de las reacciones, dosiones, uno por cada sal, formarán un pre-cipitado insoluble, indicado en la colum-na 3.

estos metales es probablemente el másadecuado. Los alumnos deberán estar c0-pacitados para intercambiar ideas acercade la actividad comparativa de los meta-les que intervienen en este experimento.

2.73 Observaciones sobre la reacción del

Verter una fina capa de kerosene, de al-rededor de 2 a 3 mm de espesor, sobre

sodio con el agua

1 a S(a) nitrato de plata (ag) + cromato de potasio (ag) 3 romato de plata (s)(b) nitrato de plomo (ag) + ioduro de potasio (ag) 3 oduro de plomo (s)(c) sulfato de cobre (ag) 4- carbonato de sodio (ag)3 arbonato de cobre (s)

[(ag) = solución acuosa; (s) =sólido.]

La forma habitual de escribir dichas ecua-ciones podría ser la siguiente:

2Ag+(ag) + CrO+(ag) - - f Ag2Cr04(s)Pbz+(ag) + 214ag) --+ PbIds)Cu?+(ag) + CO,Z-(ag) - -+ CuCO,(s)

Los alumnos deberán es-r capacitadospara aplicar los datos del manual de fór-mulas, sobre la solubilidad, para obtenerprecipitados de ioduro de plata, sulfato

de bario, hidróxido de hierro (111) , y otros.

2.72 Desplazamiento del cobre en unasolución acuosa de iones de cobre

Para desplazar el cobre de una soluciónde iones de cobre, poner aproximadamen-te 10 cm3 de solución molar de sulfato decobre en un vaso pequeño. Limpiar un po-co de cinta de magnesio y cortarla en tro-

zos de 0,5 c m de largo, agregándolos unoa uno a la solución de sulfato de cobre.La reacción resultante puede ser enérgica.A medida que el ión cobre es desplazsdopor el magnesio, desaparecen gradual-mente los depósitos de cobre metálico yel color azul. ¿Produce calor esta reac-ción? Cuando la solución se haya tomadoincolora, decantarla del polvo rojo de co-bre depositado en el fondo del vaso. Re-

coger el cobre y ponerlo a secar. ¿Cómopueden los alumnos verificar que es co-bre y no magnesio? La forma usual deescribir la ecuación es:

Mg(s)+Cuz+(ag) --+Mgz+ (ag) 4- Cu(s)

Los alumnos repetirán el experimento tra-tando de desplazar el metal cobre emplean-do los metales cinc e hierro. El polvo de

la superficie del agua, en el interior deun tubo de ensayo. Dejar caer un pequeñotrozo de sodio de 3 o 4 mm en el kerose-ne..El sodio se hundirá en el kerosene y

flotará en el agua. La capa de kerosenedeberá ser lo suficientemente delgada co-m o para permitir que el sodio sobresalgade la superficie.La reacción entre el sodio y el agua es

mucho m ás lenta de lo que hubiera sidosi a aquél se lo hubiera sumergido directa-mente en ésta. Será interesante observar-la a través de una lupa sostenida lateral-mente (nunca desde arriba), ver la figura.

A sodioB capa de

c lupaD agua

querosene

Observaciones:

1. El metal sodio es más liviano que elagua, pero más pesado que el kerosene.

2. Una petpefia superficie de sodio reac-

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77 Quin iica 2.75

ciona súbitamente provocando la apa-rición de una corriente de burbujas.¿Es la corriente mencionada, en unode los lados, la que origina el movi-miento?

3. La forma irregular del sodio varía,transformándose en esférica. ¿Se hafundido el sodio debido al calor origi-nado por la reacción? -su punto defusión es de 98" C-.

4. Debajo del sodio se producen varia-ciones en la refracción y reflexión de,la luz. ¿Se está disolviendo algo en eiagua?

5. U n humo tenue en la zona donde el

sodio sobresale por encima del kerose-ne parece indicar una ligera reaccióncon el aire.

6. ¿A qué gas pertenecen las burbujas?¿Puede recogerse suficiente cantidaddel mismo como para demostrar quese trata de hidrógeno?

2.74 Desplazamiento del hidrógeno de áci-

Verter uno de los ácidos indicados en latabla que se reproduce a continuación, envarios tubos de ensayo, hasta una alturade aproximadamente 5 cm. Poner en cadauno de ellos un trozo de lámina de distin-tos metales y observar la evolución delhidrógeno comparando las diferentes velo-cidades de formación delas burbujas. Re-petir el procedimiento empleando otro

ácido.

dos, empleando otros metales

MetalAcido clorhidrico Acido sulfúrico

a 3M a 3M

Magnesio muy rápido rápidoAluminio lento ningunoCinc (ver nota) moderado lentoHierro m u y lento muy lentoEstaño ninguno ningunoPlomo ninguno ninguno

Cobre ninguno ninguno

Nota.

Si los alumnos desean recuperar el cincuna vez cesada la reacción, pueden pri-mero obtener cristales de sulfato de cincpor evaporación de la solución. Disolveren agua los cristales incoloros de sulfato

de cinc y colocar dicha solución entre doselectrodos de carbón. Conectar éstos a lafuente de 5 a 20 voltios, corriente conti-nua y el cinc se depositará rápidamentesobre el cátodo (ver también los experi-

mentos 2.33 y 2.34).

2.75 Preparación de bióxido de azufre

A. U n método simple para preparar confines demostrativos bióxido de azufre, con-siste en quemar el azufre en el aire, loque puede hacerse colocándolo en un re-cipiente de porcelana, quemándolo y r-o-giendo el gas resultante por medio de un

embudo. Dicho gas se aspira, entonces,hacia el interior de un frasco que conten-ga agua (observar la figura).

fl

2.75A Preparación del bióxido de azufre porcombustiónA hacia el evacuador

B. El gas puede prepararse también enun generador que permita que los ácidossulfúrico o clorhídrico, diluidos, goteenlentamente sobre el sulfito de sodio. Elácido está contenido en un embudo cardoy un robinete controla el paso del mis-m o sobre el sulfito de sodio, en el inte-rior de un frasco adecuado. El bióxido deazufre producido puede recogerse en reci-pientes para gases, tapados con discos decartulina con un orificio en su centro parael paso del tubo comunicante (ver la fi-gura B).

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2.82 Química 80

hasta 500 cm3. Será esta una solución de2~ (ver ei Capítulo Primero). Preparartambién 500 cm3 de solución de 2M deácido clorhídrico. Dejar enfriar ambas so-luciones a la temperatura ambiente. Unavez frías, tomar nota de su temperatura.Luego, agregar rápidamente el ácido a la

base y revolver con un termómetro. Ano-tar la temperatura máxima de la reacción.El aumento debe ser de a!rededor de 13" C.C o m o al agregar una solución a la otrase habrá duplicado el volumen de agua,la solución final contendrá un mol de io-nes OH-(ag) que al reaccionar con 1 molde iunesH+ ag) formará 1 mol de molécu-las de agua.Para el cálculo, debemos suponer que el

calor <específico, oderadamente débil, deesta solución, es igual al del agua, esdecir, de 1 cal por grado Celsius. Porconsiguiente, el calor de neutralización oel de formación de 1 mol de moléculas deagua 0 partir de llos iones es de 13.000calorías o 13 kcal g-ecuaciónA. C o m o lqspartículas en reacción pierden energía ce-diéndola a la solución, la variación dedicha energía puede escribirse de la si-

guiente forma:A H =- 3 kcal g-ecuación-1(AH ig-

nifica 'diferencia de calor').

2.83 Determinación de la energía calorí-fica liberada por una reacción condesplazamiento de cobre

Entre una solución de 0,2M de sulfato de

cobre, y hierro o cinc, pueden producirsereacciones adecuadmas para esta experien-cia, no m u y enérgicas ni con excesivodesprendimiento de calor. Si el metal em-pleado es el cinc, puede escribirse la si-

guiente ecuación:Zn(s) + CuS+(ag) -+ Zn?+(ag) +CU(S)

El empleo de una botella de polietilenopara la reacción impide cierta pérdida decalor. Co m o alternativa puede usarse unrecipiente de vidrio aislado con polietirenoexpandido.Los materiales que se requieren son:

una botella de polietileno de aproximada-

mente 50-100 cm3, provista de tapón ytermómetro; 0,2M de solución acuosa desulfato de cobre; hierro (o cinc) en polvoy medios para preparar muestras de apro-ximadamente 0,5 g; una probeta graduadapara medir porciones de 25 cm3.Poner en la botella 25 cm3 de solución

acuosa de sulfato de cobre. Volver a co-locar el tapón, nvertir la botella y agitarlasuavemente (ver la figura). Tomar nota

de la temperatura de la solución. Poner labotella hacia arriba, en posición normal,retirar el tapón y agregar 0,5 g de cincen polvo. (Esta cantidad está en exceso.Es aproximadamente el doble de la reque-

l.83omprobando el aumento de la tempera-tura de reacción de la solución

rida para la solución de sulfato de cobre,de manera que después de la reacción,debe sobrar un0 parte.) Colocar el tapón,invertir el frasco y agitarlo suavemente,anotando la temperatura máxima que in-dique el termómetro. La elevación de latemperatura deberá ser la misma si seemplean 25 cm3 o 50 cm3 o 1.000 cm3 desolución de 0,2M de sulfato de cobre.Para una solución de lM, l aumento dela temperatura deberá multiplicarse por 5.Por consiguiente, el calor de la reacción

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81 Química 2.85

para 1 g-fórmu!a de cristales de sulfatode cobre, será: 5 X incremento de latemperatura x 1.000 calorías. C omo laspartículas que reaccionan pierden energíacediendda a la solución, la variaci6n de

la energía puede escribirse:

=- Xincremento de la temperatura,kcal g-ecuación-1

Repetir el experimento usando 0,5 g dehierro en*polvo o en limaduras. Esta can-tidad se halla, nuevamente, en exceso paraque el sulfato de cobre se consuma total-mente. Los incrementos de la temperaturaobtenidos p a m un$a olución de 0,2M on

por lo general1 del orden de 9" 10"C parael cinc y de 6' a 7"C para el hierro.

Energía eléctrica de las reacciones químicas

En el experimento que sigue, el metal cincse transformará en iones de cinc y losiones de cobre, en ,cobre metálico:

Zn(s) + Cul+(ag) - - +nl+(ag) +Cu(s)Se trata de una transferencia de electronesdel metal cinc al ión cobre. Para obtenerenergía se debe hacer pasar a los electro-nes del cinc al cobre a través de un con-ductor externo. El potencial o voltaje, re-flejará la mayor actividad del cinc conrespecto al cobre. El flujo de corrientedependerá de la duración y velocidad dela reacción.

2.84 Energía eléctrica producida por eldesplazamiento del cobre por el cinc

Poner en un vaso un poco de soluciónacuosa, concentrada, de sulfato de cobre.Conectar la lámina de cobre al terminalpositivo de un voltímetro con lectura dehasta 5 voltios, y al otro terminal, unavarilla (u hoja) de cinc. Sumergir ambos

metales brevemente en la solución de sul-fato de.cobre y tomar no:a de las varia-ciones del voltímetro.

Se plantearán las siguientes preguntas:¿Cuál es la lectura máxima? ¿Qué le ocurreei la varilla de cobre y qué a la de cinc?¿Por qué el voltaje desciende hasta ceroal cabo de poco tiempo?

A cincB cobrec flujo de electronesv voltímetro

2.85 Construcción de una pila de DaniellEn el experimento precedente, el cobre

al depositarse sobre d cinc interrumpe lareacción. Para impedir que esto ocurra, enla pila de Daniell se emplea un recipienteporoso.

A. Poner dentro de un recipiente porososolución acuosa de 0,5M de su'fato decinc. Dentro del vaso que contiene a dicho

recipiente colocar una solución acuosa,concentrada de sulfato de cobre, llenándolohasta el mismo nivel de la solución desulfato de cinc. Dar forma cilíndrica auna lámina de cobre y colocarla dentrodel vaso que rodea al recipiente poroso(ver (la figura). Conectar el cobre al ter-minal positivo de un voltímetro con lec-tura de 1 a 5 voltios, y al terminal nega-tivo la varilla de cinc e introducirla en la

solución de sulfato de cinc. ~Cufii es lalectura del voltímetro?

B. Reemplazar el voltímetro por una lam-parita de 1,5 v. ¿Se enciende? Intercalaren ei circuito un amperímetro para medirla intensidad de !a corriente. ¿Puede ha-cerse variar la corriente acercando al co-bre al cinc o modificando la superficie dela lámina de cobre?

C. Si no se puede conseguir un recipienteporoso es igualmente efectivo un puentesalino entre ambas soluciones. Este puedeprepararse llenando un tubo de vidrio enforma de U con aproximadamente 1 M desolución acuosa de nitrato de potasio es-pesada con agar. Disponer la pila en laforma que muestm el dibujo y estudiar el

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2.85 Quí m ca 82

C Empleo de iin puente salinocobre en solución de sul-fato de cobrecinc en solución de sul-

V

fato de cinc

puente salinovoltímetro

de un recipientempleoporosoA varilla deB lamina dec recipiente

v voltímetro

cinccobreporoso

vol taj e, e ef ecto sobre la 1ampar J l a y lacorri ente.

286 I nvest i gaci ón del orden del potenci aldel el ectrodo, entre los metal es

En la prácti ca, los val ores prec: soc del

potenci al del el ectrodo se deducen decomparaci ones ef ectuadas con la pi l a de

hi drógeno baj o condi ci ones establ eci das.Pueden obtenerse val ores compar at i vosmuy buenos empl eando como patrones co-bre y sol uci ón de su!fato de cobre.

Sobr e la superf i ci e de una l ámna de co-bre, muy l i mpi a, se deposi ta un papel defiltro, empapado pero si n l l egar a chorrear ,en sol uci ón de sul fato de cobre, en la for-

ma que muest r a e di buj o. Se abr ocha osuel da a cobre un t rozo corto de al ambre, que se conectará a termnal posi ti vodel vol t í metro (de 1 a 5 vol ti os). Se abr o-chan f uert ement e a la muest ra de metalunas pi nzas cocodri l o, conectadas medi an-te un al ambre corto a termnal negat i vodel vol t í metro. Li mpi ar la superf i ci e de lamuest ra metál i ca y apretarl a f i r mement econt ra e papel , absorbente.Anotar e vol -

taj e cor respondi ente a este metal . Ant esde ensayar con otro metal , l i mpi ar nueva-ment e e cobre con tel a de esmeri l f i noy r eempl azar e papel absorbente con unonuevo.

S la l ectura del vol t í metro no es esta-bl e, veri f i car que: la superf i ci e del cobreesté l i mpi a; que lo esté la superf i ci e del

i:?ea; que e papel absorbente contengasuf i ci ente sol uci ón de sul fato de cobre;que exi sta buen contacto e!éctri co entrela muest r a del metal y e broche cocodri -lo y que e metal esté f i r memente apoyadosobre e papel absorbent e.

S e vol taj e inicial es el evado y l uegodesci ende, anot ar e val or más al to. Evol taj e cae a medi da que se f or ma un de-pósi to sobre e metal . S a com enzo esbaj o y asci ende, esperar a que l l egue a su

Q

/

A muestra del metalB lámina de cobre limpiac papel de filtro empapado en solución

v voltímetro

val or máxi mo. Esto ocurre par t i cul armen-

te con e al umni o por que este metal estágener al ment e cubi erto por una pel í cul a deóxi do que se el i mna mej or por medi osquí mccs. Debi do a este óxi do, e val taj ees baj o a com enzo y aument a a medi daque la capa se di suel ve gradual ment e. Sse sumer ge brevement e a al umni o enáci do cl orhí dri co concent rado y se lo

acuosa de sulfato de cobre

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83 Química 2.88

presiona contra el papel de filtro, el valorque se obtendrá para este metal será máspreciso.

Los metales magnesio, estaño, plomo,hierro, cinc, aluminio y plata pueden ser

ensayados por los alumnos. El calcio, sodioy litio, pueden serlo, en condiciones se-guras, por el maestro.

2.87 Construcción de un acumulador de

Un recipiente adecuado para este objeto,es una taza de material plástico, un tarropequeño de dulce o un vaso de 250 cm?.Es conveniente que dicho recipiente tenga

tapa para impedir el secado por evapora-ción, cuando la batería no se use. Se re-quieren dos hojas delgadas de plomo lami-

plomo

A papel absorbenteB plomoc terminales

/ /

‘C

nado de 40 c m de largo y aproximadamen-te 10 c m de ancho. C o m o terminales senecesitan dos tiras de plomo de alrededorde 2 c m de ancho y 14 c m de largo. Estaspiezas de plomo requieren una prolija

limpieza con lana de acero.Las hojas largas de plomo se doblarán

fuertemente apretadas sobre las tiras máscortas, para que hagan buen contacto eléc-trico. Los extremos sobresalientes servi-rán como terminales. Preparar un ‘sand-wich’ con bandas alternadas de láminade plomo y papel absorbente (ver el di-bujo). Una vez hecho, enrollarlo bien apre-tado, atándolo exteriormente con una o

dos bandas elásticas y colocarlo dentrode la taza o recipiente, con los terminaleshacia arriba. Marcar ambos terminales,indicando el positivo y el negativo. El rollose cubrirá con una solución de sulfato desodio, que se preparará disolviendo 40 gde cristales de sulfato de sodio anhidro en200 cm3 de agua.

El acumulador se encuentra ahora listopara ser cargado con electricidad, lo quepuede lograrse mediante un cargador parabaterías de 6 oltios o con cualquier fuentede corriente continua de bajo voltaje que

proporcione aproximadamente 10 ampe-rios. Conectar el terminal positivo del car-gador con el positivo del acumu!ador. Sólocon unos pocos minutos de carga, éstepodrá encender una lamparita de 1,5 vol-tios. Si se tiene la precaución de cargarsiempre al acumulador en la forma des-cripta, cuanto más veces se cargue y des-cargue, tanto más eficiente será. Suminis-trará corriente suficiente para hacer fun-

cionar un motor eléctrico pequeño, de 1voltio. Si se le coloca la tapa cuando no seutiliza, la batería se mantendrá en buenascondiciones de uso durante varios meses.

2.88 Construcción de una pila secaA. Armar una pila en la forma que seindica en la figura, empleando una varillade carbón y cinc laminado colocados enuna solución de 1 M de cloruro de amonio.

La reacción es compleja, pero puede con-siderarse simplemente como un desplaza-miento de iones positivos del amonio. Em-plear un voltímetro para identificar losterminales positivo y negativo. investigarel valtaje generado y el flujo de corrientea través de un circuito externo. ¿Hay co-rriente suficiente como para encender unalamparita de 1,5 v?

B. Verter un poco de solución de cloruro

de amonio en un cristalizador (u otro re-cipiente playo) hasta una altura de apro-

A B

A carb6nB cincc NH.+(ag)v voltímetro

ximadamente 2 cm. Agregar 1 c m de indi-cador de fenolftaleína. Sujetar la varillade carbón y el trozo de cinc laminado pormedio de pinzas cocodrilo unidas a los

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2.88 Química 83

cables conductores. Unir los alambres paraestablecer contacto eléctrico. Sumergir elcarbón y el cinc en la solución y mantc-nerlos dentro de la misma durante variosminutos. Observar cualquier cambio que

se produzca en torno de los electrodos. Sise dispone de un trozo de pirolusita (óxidosólido de manganeso [NI),eemplazar alcarbón con éste y repetir el experimento.

C. Varias pilas conectadas entre sí reci-ben el nombre de batería. Estudiar las ba-terías secas comerciales, del tipo utilizadoen las radios, linternas, y lámparas re-lámpago para fotografía. El voltaje quesuministran las pilas es habitualmente de1,5 voltios. La corriente máxima variarásegún el tipo. Las corrientes pueden estu-diarse empleando un amperímetro con lec-tura hasta 10 amperios. Las baterías pararadios están concebidas para suministrarpequeñas corrientes durante largos perío-dos. U n amperímetro conectado a travésde los terminales de una de estas baterías,puede indicar una corriente de 4 amperios,mientras que si se lo conecta a los de unapila de linterna, indicará corrientes de 5 a6 amperios. Las baterías para lámparasrelámpago que deben suministrar corrien-tes m u y intensas durante periodos m u ybreves, darán valores superiores a los

mencionados si se las conecta directamenteal amperímetro, el cual en todos los casosmencionados actúa en corto circuito.

D. Para construir una pila 'seca' se re-

quieren los siguientes materiales:

,

\

1.

2.

3.4.

5.

6.

Un envase de cinc, que puede ser dechapa de cinc curvada en forma cilín-drica o bien, el procedente de una pilaen desuso, debidamente limpio. Cubrirel fondo de dicho recipiente con untrozo de papel absorbente.Carbón del tipo más refinado. Es elllamado negro de carbón o negro deacetileno.

El oxidante: dxido de manganeso (IV).Una barrita cilíndrica de carbón pro-cedente de una batería en desuso.Broches cocodrilo y cables para conec-tar firmemente a la barrita de carbóny al cinc.Una solución acuosa de cloruro deamonio.

Mezclar 4 g de negro de carbón con 10 gde óxido de manganeso (IV). Revolverloscon un poco de solución de cloruro deamonio hasta obtener una pasta espesa(con la consistencia de la arcilla blanda).

Esto requiere cierto tiempo. Cortar papelabsorbente para confeccionar un cilindroque irá en el interior del recipiente de cinc.Poner sobre este papel la mezcla de carbón,óxido de manganeso (IV) y cloruro de amo-nio, comprimirlo en forma de cilindro y en-volver alrededor del mismo el papel absor-bente de manera que entre ajustado en elrecipiente de cinc. Una vez colocado den-tro de 1 envase, verter con cuidado un

poco de solución de cloruro de amonioentre el papel y el cinc, para asegurar unbuen contacto entre ambos. Prensar lamezcla en el interior de la carcasa, fir-

memente, para que quede compacta y fi-nalmente, prender un broche cocodrilo consu conexión en el recipiente de cinc y lapila estará lista. Podrá encender fácilmenteuna lamparita de 1,5 voltios. Verificar elvoltaje y la corriente obtenida. El carbón

es uno de los factores que afecta a lacorriente suministrada por la pila, dadoque tiende a reducir la resistencia internade ésta (ver también el experimento 2.150).

2.89 Observación del movimiento de los

El cromato de cobre es un compuesto in-tegrado por dos iones coloreados; el ióncobre, positivo, verde azulado, y el ión

cromato, negativo, anaranjado. El movi-miento de estos iones coloreados hacialos electrodos puede observarse fácilmen-te. Será necesaria una fuente de poder de20 voltios, corriente continua. El aparatopuede verse en el dibujo.El cromato de cobre puede prepararse

del siguiente modo:Se forma un precipitado sólido cuando

se agrega a 100 cm3 de solución de 1 M, e

cromato de potasio, 100 cm3 de soluciónde 1 M de sulfato de cobre. El cromato decobre sólido se filtra rápidamente emplean-do un embudo de Buchner, un frasco ybomba de filtrado. Se lava con agua des-tilada y luego se trasvasa del embudo deBuchner donde se disuelve en una canti-dad mínima de ácido clorhfdrico diluido a

iones cobre y cromato

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85 Quimica 2.90

la concentración usual. Para aumentar sudensidad, se disuelve en ia solución decromato de cobre, la mayor cantidad po-sible de urea, para lograr que aquélla for-m e una capa separada, más densa, debajo

de la solución de ácido clorhídrico.Llenar primero el tubo en forma de U

hasta un tercio del borde, de ácido clor-hídrico diluido y iluego, mediante una pi-peta llena de solución de cromato de co-bre, colocando el extremo de la mismaen el fondo del tubo en U, escargar sua-vemente la solución de cromato, de ma-

2.89 Desplazamiento de los ionesA fuente de 20 voltios C.C.B ácido clorhídricoc límiteD solución de cromato de cobre

nera que empuje al ácido clorhídrico haciaarriba, formando una capa separada debajode éste, retirando luego la pipeta con cui-dado para evitar la mezcla. Los electrodosde carbón deben estar en contacto con elácido clorhídrico y conectados a la fuentede corriente continua de aproximadamente20 voltios.Al cabo de algunos minutos podrá ob-

servarse fácilmente la coloración verde del

cobre, en el lado negativo y anaranjadadel cromáto en el positivo. Los límites deestos iones coloreados se desplazarán mu ylentamente hacia los electrodos.

electrodo negativo. La solución electrolíti-ca conductora es retenida por una tira depapel de filtro, formando sandwich entredos portaobjetos de microscopio. Barrasde carbón hacen las veces de electrodos

conduciendo a la corriente a través delpapel de filtro, en la forma que ilustra eldibujo. Si se emplea una fuente de poderde corriente continua de 10 a 20 voltioses mejor utilizar el ancho de ,los porta-objetos. Si se emplea el largo total deéstos, se requiere mayor voltaje.

Cortar en primer término una banda depapel de filtro de alrededor de 1 c m deancho y mojarla apenas en agua de la

canilla, de manera que quede hilmeda perono mu y mojada. La solución que contie-ne ion- coloreados, por ejemplo C U ~ +Coz+ se extiende a lo largo de una marcahecha con lápiz. La aplicación de los ionesa lo largo de dicha marca, con un tubocapilar fino, exige paciencia y cuidado porparte de los alumnos. El dispositivo dis-tribuidor representado en el dibujo puedeser de manejo más fácil. Doblar una tira

de papel de filtro de 1 c m de ancho sobreun trozo fino de material plástico, demanera que forme una mecha rígida. Estase introducirá como una cuña en uncorcho hendido y se introduce en el tubo

A dos portaobjetosR trazo efectuado con lápizc papel de filtroD corcho hendidoE mechaF varilla delgada de material plasticoo solución que contiene el ión coloreado

2.90 U n método simple para demostrar el de ensayo pequeño, que contiene 0 10smovimiento de los iones iones en solución. Antes de emplear el

Este experimento ilustra el movimiento dispositivo distribuidor, tocar con la me-de los iones positivos coloreados, hacia el cha un poco de papel secante para quitar

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2.90 Química 86

el exceso de solución, y luego tocar leve-mente sobre la marca hecha con lápiz.La tira de papel de filtro se encuentraentonces formando un sandwich entre losdos portaobjetos con sus extremos envol-viendo las barritas de carbón. Los porta-objetos se mantienen unidos con ayuda dedos broches. L as barritas de carbón seconectan a la fuente de poder de 20 vol-tios, corriente continua. Después de a!gu-nos minutos, el ión coloreado se verá des-plazarse hacia el electrodo negativo. Unasustancia que puede emplearse como sus-tituto es el permanganato de potasio, encuyo caso será el ión coloreado perman-ganato el que se desplazará hacia el elec-trodo positivo.

Determinación de las causas que afectana la velocidad de reacción

2.91 La velocidad de reacción es mayorcuanto más pequeñas son las par-tículas

Romper, con ayuda de un martillo, pedaci-tos de mármol, clasificándolos en 3 o 4tamaños: (a) polvo grueso; (b) trozos dedimensiones aproximadas a la mitad de ungrano de arroz; (c) trozos como granosde arroz; (d) trocitos de mármol del ta-maño original.

Poner en una gradilla 4 tubos de ensayode 100 x 16 m m . Pesar aproximadamente2 g de trocitos de cada grado colocándolos

separadamente en cada uno de los cuatrotubos. Conseguir cuatro globos e inflarlosvarias veces para estirarlos. Poner 5 cm3de solución común de ácido clorhídricodentro de cada globo y deslizar la bocade los mismos sobre las de los tubos deensayo cuidando de que no se derrameácido en el interior de éstos, en la formaque muestra el dibujo. Una vez colocadoslos globos volcar el ácido de los mismos

en el interior de los tubos, en forma si-multánea y observar qué globo se inflacon mayor rapidez y cuál es el que lo ha-ce con mayor lentitud. Las partículas máspequeñas producirán bióxido de carbonoen tiempo m ás breve. C o m o alternativapueden emplearse en este experimento, enlugar de trocitos de mármol, cinc en gra-nallas, en láminas y en polvo, haciéndolo

reaccionar con ácido (precaución: se pro-duce hidrógeno. Ver el experimento 2.33)o aluminio laminado y en polvo. Los alum-nos podrían pensar en otras sustancias quereaccionen, susceptibles de emplearse co-

m o alternativa. En lugar de globos puedenusarse bolsas de material plástico, pero serequiere especial cuidado para ajustarlasa los tubos de ensayo.

En lugar de recoger el gas en un globoo en una bolsa plástica, el procedimientomás exacto consistiría en recogerlo enuna bureta invertida sobre el agua com-parando el volumen del gas liberado porunidad de tiempo por cada uno de losgrados de fragmentación del mármol. Otro

procedimiento preciso consiste en poneren una balanza un frasco cónico, quecontenga los trocitos de mármol y el ácidoy registrar cada medio minuto la pérdidade peso experimentada. El bióxido de car-bono es un gas pesado y la mayoría delas balanzas acusará la pérdida de masaa medida que se produce el gas,

2.92 El aumento de concentración de los

reactantes incrementa la velocidadde la reacciónLa reacción entre el tiosulfato de sodio yel ácido clorhídrico puede durar un tiem-po considerable. En la misma se produceazufre que enturbia la solución. Puede de-terminarse la velocidad de reacción esta-bleciendo el #tiempo requerido para quela solución alcance cierto grado de turbi-dez. En este caso puede definirse dicho

grado como el momento en el cual unacruz negra dibujada debajo del recipienteen el que se produce la reacción, deja deser visible cuando se lla observa a travésde la misma, desde arriba, tal como lo ilus-tra el dibujo.En este experimento es variable la con-

centración del tiosulfato de sodio, en tan-to que se mantiene constante la concen-

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87 Química 2.94

tración del ácido. El etiosulfato de sodio,empleado en fotografía, puede adquirirsebajo el nombre de 'hiposulfito'. Preparar500 cm3 de solución acuosa que contenga20 g de tiosulfato de sodio. Se requieren

además, 2M de ácido clorhídrico. El ácidodiluido de uso corriente tiene por lo ge-neral dicha concentración. Verter, con ayu-da de una probeta, 50 cm3 de solución detiosulfato de sodio en un vaso de 100 cm3.

Colocar éste sobre una cruz negra dibu-

jada sobre una hoja de papel. Agregar5 cm3 de ácido y anotar el tiempo indicadopor el segundero del reloj. Revolver elácido en la solución y anotar el instanteen que la cruz deja de ser visible a travésdel azufre en solución.

Repetir el experimento empleando unaconcentración menor de tiosulfato. Tomar40 cm3 de solución de tiosulfato y agre-garle 10 cm3 de agua destilada, revolvery luego agregar, como antes, 5 cm3 deácido. El tiempo requerido para que lacruz se vuelva invisible deberá ser mayorque el del experimento anterior. Repetirla experiencia empleando 30,20 y 10 cm3de tiosulfato mezclados con 20, 30 y40 cm3, respectivamente de agua destilada.

Los alumnos podrán representar el ex-perimento mediante un gráfico de la con-

centración de la solución de tiosulfato y eltiempo de reacción. Los valores de la con-centración pueden tomarse en función delvolumen de la solución empleada original-mente. Dado que I/tiempo (recíproca deltiempo) es la medida de la velocidad dereaccion, también podrían confeccionar ungráfico tomando las concentraciones detiosulfato en función de Utiempo.

La ecuación de la reacción puede esrri-birse de la siguiente forma:Na2S,0, (ag) +2 HCl(ag) -+

(aggas; s = sólido).

--ZHZO(1) f SO- g) +S(S)solución acuosa; 1 =líquido;g =

2.93 Investigando el efecto de la ternpe-ratura sobre la velocidad de reacción

La reacción del experimento 2.92 puedeemplearse igualmente para investigar elefecto de la temperatura. Comenzar conuna solución más débil. Poner en un vasode 100 cm3, 10 cm3 de solución de tiosul-

fato de sodio y mezclarlos con 40 cm3 deagua. Emplear esta concentración para to-dos los experimentos de la serie, variandola 'temperatura de la solución. C o m o en ela s o anterior agregar 5 cm3 de ácido to-mando nota del tiempo de iniciación ytemperatura de la solución. Registrar elinstante final cuando la cruz negra situa-da debajo del vaso deja de ser visible.

Repetir el experimento calentando cada

vez la solución hasta 3" C; 0" C; 0" C y60" C. La temperatura real de la reaccióndebe tomarse después de haber agregadolos 5 cm3 de ácido al comienzo de cadaexperimento. La reaccidn es más rápidacuanto más elevada es la temperatura.Los alumnos pueden confeccionar un grá-fico de la temperatura de reacción en fun-ción del tiempo requerido para que la cruznegra se vuelva invisible. C o m o en el caso

anterior, el mismo podría registrar la tem-peratura en función de l/tiempo.

2.94 Efecto de la catálisis sobre la velo-

En esta reacción, la variable es la sustan-cia empleada como catalizador en la des-composición de una solución acuosa deperóxido de hidrógeno. Este puede adqui-rirse habitualmente en droguerías o far-macias como decolorante del cabello.

Armar el aparato en la forma que ilus-tra la figura, con la bureta llena de aguacomo para un experimento común con des-plazamiento de agua; 2 cm3 de peróxidode hidrógeno a 20 volúmenes, alcanzaráncasi a llenar la bureta. Pesar 1 g de cadauna de las siguientes sustancias: óxido de

cidad de reacción

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2.94 Química 88

cobre (11) ; óxido de níquel; óxido de man-ganeso (IV) y óxido de cinc. Colocar enel frasco 50 cm3 de agua y agregar 2 cm3de solución de peróxido de ,hidrógeno.Agregar 1 g de óxido de cobre. Inmediata-

mente colocar al frasco el tapón con el

tubo de salida. Anotar el volumen de oxí-geno liberado con intervalos de 15 segun-dos. Los alumnos pueden trazar un grá-fico del volumen de oxígeno producidocada 15 segundos en función del tiempode reacción.Repetir el experimento usando como ca-

talizadores los demás óxidos. Los alumnosconfeccionarán un gráfico para cada ex-periencia; ahora podrán cambiar ideasacerca de por qué se emplea generalmen-te como catalizador en esta reacción elóxido de manganeso (IV). Asimismo, tra-tarán de descubrir alguna evidencia deque el catalizador no ha resultado afec-tado por la reacción y de que la catáli-sis tanto puede acelerar como retardaruna reacción.

Descomposición de moléculas grandes enotras m ás pequeñas

2.95 Descomposición del almidón en azúcarEl almidón puede reconocerse por el co-lor azul intenso que forma cuando se lopone en contacto con una solución deiodo. Es ésta una prueba m u y sensible.El azúcar no reacciona con el iodo pero

reduce al cobre (11) de la solución deFehling a óxido de cobre (1) lo que tam-bién constituye una prueba de gran sen-sibilidad. El almidón no reacciona con lasolución de Fehling.La saliva contiene una

enzima catalizadora que transforma al al-midón en azúcar. El experimento siguien-te estudia el desarrollo de dicha reacción.Poner aproximadamente 10 cm3 de solu-

ción diluida de almiddn en un tubo de en-sayo y agregarle 1 cm3 de saliva. Con laayuda de un gotero, extraer 2 o 3 gotas,con intervalos de 2 minutos y ponerlas so-bre un azulejo blanco, bien limpio, cui-dando que no se mezclen. El gotero debe-rá lavarse bien entre una y otra prueba.Poner sobre cada una de las gotas un pocode solución de iodo. La intensidad decre-ciente del color azul indicará que el al-midón se está consumiendo.Verificar las cantidades crecientes de

azdcar al mismo tiempo que se efectúala prueba correspondiente al almidón. Pa-ra ello, poner 2 o 3 gotas de la mezcla

en reacción, en un tubo de ensayo peque-ño; agregar 3 cm3 de solución de Fehlingy calentar la mezcla casi hasta alcanzarel punto de ebullición. La prueba pondráen evidencia que la cantidad de azúcar au-menta. La enzima de la saliva, por lo tan-to, está descomponiendo al almidón enazúcar, cuya molécula es m ás pequeña.

C,;HI:?O,;__f 2C2H,0H +2COZun azúcar etanol

enzima

simple

2.96 Descomposición del etanol en eteno

impregnar con etanol un trozo de algodónen rama o lana de amianto y empujarlohasta el fondo de un tubo de ensayo devidrio resistente. Hacia la parte media del

tubo amontonar pequeños fragmentos deporcelana no vítrea y colocarle un tubode salida para recoger el gas eteno en unrecipiente con agua, en la forma que ilus-tra el dibujo. Tener preparados 3 tubos deensayo para recoger el gas.

Calentar primero fuertemente los tro-zos de porcelana porosa y luego, calentarsuavemente el algodón en rama para pro-

(etileno)

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89 Quí m ca 2.98

duci r un poco de vapor de etmanol . Estei rrumpi rá sobre l os trozos de cerámcaporosa cal i ente ori gi nándose gas eteno yvapor de agua. A di ferencia del etanol , eeteno es i nsol ubl e en agua y podrá r eco-

gerse en tubos de ensayo. Ensayar 3muest ras del m smo: (a) quemando et eno;

A algodón en rama impregnado

B material poroso o trozos de

c gas eteno

en etanol

porcelana no vitrificada

(b) agi tándol o con al gunas gotas de so-l uci ón di l ui da de, permanganat o de pota-si 0 al cal i ni zado con una sol uci ón ds ecar-bonat o de sodi o (el col or debe desapare-cer); (c) mezcl ándol o por agi taci ón, conun poco de agua de br omo ( nuevament edesaparecerá el col or) . S l os al umnos rea-l i zan este exper i mento t endrán cui dado dedesconect ar e t ubo de sal i da a i nt er rum

p r e cal entamento para evi tar que sepr oduzca succi ón de agua sobre la cerá-m ca porosa cal i ente.

2.97 D soci aci ón de un pol í mero en mo-

Los experi ment os 2.95 y 2.96 i l ustran ladi soci aci ón del al m dón sól i do en azúcarsól i da y l uego la del etanol , l í qui do, engas eteno. Por lo general , a l a t empera-tura ambi ent e l as mol écul as más peque-ñas son gaseosas o l í qui das y l as másgrandes son sól i das. E perspex y e po-l i esti reno son pol i meros sól i dos que pue-den di soci arse medi ant e e cal or f or man-do mol écul as más pequeñas.

Poner en un t ubo de ensayo de vi dri oref orzado al gunos t rozos de perspex o de

técui as pequeñas

pol i esti reno conect ando e t ubo de sal i daen la f or ma que i ndi ca e di buj o. E t ubode ensayo recol ector deberá enf ri arse to-t al ment e con agua frí a, porque l os vapo-res son noci vos. Cal entar suavement e e

t ubo de ensayo que cont i ene el perspex. Epol í mero se f undi rá produci endo vaporesque se r ecogerán en e t ubo receptor. Secontrol ara cui dadosament e e cal ent amen-to para faci l i tar que la total i dad de l osvapores se condensen en di cho tubo. Eproducto obt eni do será l í qui do, lo que i n-di ca que e pol í mero f ue di soci ado por laacci ón del cal or en mol écul as más peque-ñas. Di cho l í qui do no se sol i di f i cará a me-

nos que se empl ee un catal i zador, sust an-cia de la que por lo general no di sponenlos l aboratori os escol ares.n

l l

2.97 Transformación de moleculas grandes enmoleculas pequeñas

A perspex o poliestirenoB tubo receptorc agua fríaD líquido recogido

2.98 Est udi o de tos el ement os comunes

A. Reuni r trozos pequeños de al i mentosdi f erentes, tal es como, queso, pan, hari -na, azúcar , hoj as, maí z. Cal entar un t ro-zo o porci ón de cada uno de apr oxi mada-ment e l as di mensi ones de un gr ano dearroz, en una tapa de lata o en e t apónmetál i co de una botel l a, sost eni éndol o conunas tenazas. ¿Qué resi duo queda en lat apa? ¿Es carbón?B. Cal entar en un t ubo de ensayo chi co,pequeñas cant i dades de al i ment os j unto

exi stentes en tos al i mentos

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2.98 Química 90

con óxido de cobre. Este cederá oxígenoa los mismos. Probar el gas en el tubo deensayo con agua de cal,extrayendo cier-ta cantidad de¡ mismo con ayuda de unapipeta provista de una pera de goma y

haciéndolo burbujear en el agua de cal.¿Se condensa, además, agua sobre las par-tes más frías del tubo?C. Poner en un tubo de ensayo una pe-queña cantidad de alimentos molidos jun-to con la medida de 3 espátulas de caly soda cáustica; mezclarlos bien y luegocalentarlos como se indica en el dibujo.

gún USO posible de las sustancias conden-sadas en A?

n

2.98C Detección del nitrógeno existente enciertas sustancias alimenticiasA sustancia alimenticia en una mezclade cal y soda cáustica

B papel tornasol húmedo

¿Se huele amoníaco en la boca del tubo?

¿Qué coloración adquiere el papel torna-sol? Si en la presente reacción, los ali-mentos dan origen al gas amonio ¿com-prenderán los alumnos que el nitrógenodel mismo procede de dichas sustancias?

2.99 Obtención de un gas combustible de

Preparar el aparato indicado en la figura.Calentar aserrín en un tubo de ensayo de

vidrio fuerte, suavemente al principio yluego intensamente, hasta llevarlo casihasta el rojo. Al cabo de un momento elgas que saldrá por el pico podrá encen-derse. El gas de madera es combustible.El aserrín se calienta sin aire, en el inte-rior del tubo de ensayo y el residuo escarbón. ¿Pueden los alumnos sugerir al-

la madera

]2.99 Carb6n y gas combustible procedentes dela maderaB agua para disolver los gases solublesc mezcla no compacta de cal y soda cáus-tica para absorber el vapor de agua

Construcción de moléculas

2.100 Extracción de caseína de la lecheSeparar un poco de leche de su cremay colocar.100 cm3 de la misma dentro deun vaso. Calentar hasta alrededor de 50' Cy agregarle ácido acético o vinagre hastaque la caseína termine de separarse. Re-tirar el coágulo de caseína y exprimirlocon los dedos hasta eliminar todo el 1í-

quido, luego amasarlo hasta que tome unaconsistencia gomosa. La caseína es unaproteína polimérica que contiene átomosde nitrógeno. Endurece si se pone en unasolución de formalina. Se puede moldeary fabricar con ella botones.

2.101 Una resina de urea-formaldehídoPoner en un tubo ,hervidor cm3 de solu-ción de formaldehído al 40 c/c y agregar

aproximadamente 1 g de urea, revolverhasta obtener una solucíón saturada yagregar una o dos gotas de ácido sulfú-rico concentrado. La mezcla endurece sú-bitamente al transformarse sus moléculasen otras mayores: retirarla y lavarla cui-

dadosamente. Es un polímero de conden-sación.

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91 Calor y temperatura 2.105

2.102 Una resina de formaldehído-resor- gunas gotas de ácido clorhídrico concen-trado y revolver. La mezcla endurecerá de

Colocar 5 cm3 de solución de formaldehi- inmediato al aumentar las dimensiones dedo al 45 $2 en un vaso pequeño. Agregar las moléculas. Extraer la resina resultante2 g de resorcinol y mezclarlo con mucho y lavarla prolijamente. Se trata también

cuidado con el formaldehído. Agregar al- de un polímero de condensación.

cinol

Calor y temperatura

El calor como energía

2.103 Elevación de la temperatura comoconsecuencia de la absorción deenergía calorífica

La cantidad de energía en forma de calorabsorbido por diferentes cantidades deuna misma sustancia, depende de sus ma-sas respectivas. Poner en un vaso que con-tenga agua caliente un perno grande, dehierro, y un clavo chico, para que se ca-lienten a igual temperatura. lenar dos va-sos con masas idénticas de agua a la mis-

m a temperatura. Seguidamente, poner elperno en uno de ellos y el clavo en elotro. Al cabo de un minuto verificar latemperatura del agua de cada vaso. La di-ferencia en la cantidad de calor que po-seen ambos objetos explica la de la tem-peratura del agua de ambos vasos (verla figura).

2.104 Transformación de la energía ciné-

Envolver un trozo peqwño de plomo la-minado, de 5 cma de superficie por 1 mm

de espesor, alrededor de una de las ex-tremidades de un pedazo de alambre dehierro, calibre 20,de 25 c m de largo (verla figura). Sujetando el alambre por el otroextremo, apoyar el plomo sobre un yun-que (puede servir igualmente un trozode un kilogramo), golpearlo con un mar-tillo varias veces, en rápida sucesión. La

tica en energía calorífica

temperatura se elevará, si la masa del plo-m o no es mayor que la indicada.

Dilatación

2.105 Experimento de la argolla y el tor-

Conseguir un tornillo para madera, gran-de, y un pitón del tipo de argolla contornillo, a través del cual pase ajus-tada la cabeza del tornillo para ma-dera (también puede confeccionarse unaro de alambre grueso). Atornillar cadauno de estos elementos en los extremos

de sendas varillas de madera, de modo quelas partes metálicas sobresalgan por lomenas 2,5 c m (ver el dibujo). Calentardurante cierto tiempo la cabeza del tor-nillo en la llama y tratar de pasarla a tra-vés de la argolla. Mantener caliente eltornillo y calentar en la llama, al mismo

nillo

1"

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2.105 Calor y temperatura 92

tiempo, la argolla. Tratar ahora de hacerpasar la cabeza del tornillo por el interiorde ésta. Mantener el tornillo en la llama,para conservarlo caliente y enfriar enagua fría la argolla e intentar pasarlo nue-

vamente. Luego, dejar enfriar el tornilloy probar otra vez.

2.106 Dilatación de un sólido sometido a

Procurarse un trozo de caño de cobre deaproximadamente 2 m de largo. Ponerlosobre una mesa y fijar uno de sus extre-mos mediante una prensa a tornillo.Colo-car debajo del otro extremo del caño u n

trozo de aguja de tejer o un rayo de rue-da de bicicleta que hará las veces de ro-dillo con una de sus extremidades dobla-da en ángulo recto. Una varilla delgadade aproximadamente 1 m de longitud fi-

jada con lacre al rodillo, indicará cual-quier movimiento del caño apoyado sobreaquél (ver la figura). Si se sopla en for-m a mntinuada en el interior del tubo, porel extremo fijo, el dispositivo detectará la

dilatación del caño producida por el alien-to caliente. Luego se hará pasar vapor deagua a través del mismo observando elmovimiento de la varilla indicadora. Parano dañar la superficie de la mesa conven-drá poner encima de la misma y debajodel caño de cobre, una hoja de amianto.Realizar el mismo experimento empleandodistintos tipos de caños.

la acción del calor

A

caño de cobreB prensac aguja de tejer o rayo de

D aguja indicadora de madera de balsa

2.107 Varilla bimetálicaDos tiras de hierro y bronce unidas entresí por medio de remaches, al ser calen-tadas se curvarán debido a su distinta

rueda de bicicleta

dilatación. Hacer íos agujeros con unclavo y pasar a través de los mismos pe-queñas tachuelas que harán las veces deremaches (ver la figura). Otra manera deasegurar las tiras entre sí consiste en cor-

tarlas con pequeñas aletas espaciadas aintervalos iguales, que luego se doblaránentrelazándolas.

2.108 Dilatación de los líquidosPreparar dos o tres frascos de remediossimilares, provistos de tapones y tubos.Llenarlos con líquidos de distinta viscosi-dad y sumergirlos en una cacerola conagua aliente (ver la figura). La eleva-

ción de los líquidos en el interior de l ostubos permitirá apreciar las diferentes ve-locidades de expansión.

2.109 Dilatación y contracción de un 1í-

Poner en un frasco un poco de agua co-loreada y colocarle un tapón con una per-foración y un tubo de vidrio que penetreen el interior del líquido y se prolonguehacia arriba entre 30 y 60 c m (ver la fi-

gura). Si se vierte agua caliente sobre elfrasco, el agua coloreada se elevará en eltubo y descenderá si se vierte agua fría.

quido

2.110 Examen cualitativo de la dilatación

Encerrar aire en un frasco poniendo unapequeña gota de aceite en el interior deltubo de vidrio (ver el dibujo).

Alcalen-

tar suavemente con ia mano se elevará latemperatura lo suficiente como para hacerascender la gota. Sumergir luego el fras-co, primero en agua fría y luego en aguatibia (no caliente). En lugar de frascospueden usarse tubos de ensayo de vidrio,provistos de tapones y tubos capilares.

del aire

2.111 La dilatación del aire

A. Ajustar el tubo de un globo de gomasobre el cuello de un frasco. Calentarlosuavemente con la llama de una vela ode una lámpara de alcohol.B. Inflar parcialmente un globo. Sostener-lo sobre una plancha caliente o exponerloun rato al calor del sol y observar el re-sultado.

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93 Calor y temperatura 2.113

2.109

A B

A alcoholB agua a 60" C

Termómetros

2.112 ¿Podemos confiar en nuestra per-

Llenar tres cacerolas: la primera, con aguaa la temperatura más alta que la manopueda soportar; la segunda con agua he-lada; la tercera con agua tibia. Sumergirlas dos manos en el agua tibia y dejarlasdurante medio minuto. La temperatura del

agua tibia, Aparece la misma para las dosmanos? ¿parece caliente, fría o ni calienteni fría? Sumergir en seguida durante unminuto la mano izquierda en el agua m u ycaliente y la mano derecha en el agua he-iada. Secarse rápidamente las manos ysumergir las dos en el agua tibia. ¿Quésensación se experimenta en la mano de-recha?, ¿las sensaciones son las mismasque cuando ambas manos estaban en el

agua tibia al comenzar el experimento?¿Qué conclusiones se pueden extraer conrespecto a nuestra percepción de la tem-peratura?

cepción de la temperatura?

2.113 ¿Cómo funciona un termómetro?Llenar un frasco con agua teñida con tin-ta. Cerrarlo con un tapón perforado atra-vesado por un tubo de vidrio de unos 30c m de largo, empujándolo hasta que el

agua suba 5 o 6 c m en el tubo. Colocarel frasco sobre una fuente de calor, en untrípode,y observar el nivel del agua a me-dida que se calienta. El agua, que se di-lata más que el vidrio, asciende en eltubo. Observando con atención se podránotar que en el momento preciso en que

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2.113 Calor y temperatura 94

se empieza a calentar, el nivel del aguadesciende antes de comenzar a subir. Estose debe a que el vidrio del recipiente co-mienza a dilatarse antes de que el aguaalcance la misma temperatura.

2.114 Construcción de un termómetro de

Para construir un termómetro de alcoholsencillo, pero lo suficientemente precisoen la mayoría de los casos, conviene em-plear un trozo de tubo de vidrio de 20 a30 c m de largo y de alrededor de 5 mmde diámetro exterior y más o menos 1 mmde diámetro interior. En primer lugar se

deberá soplar un bulbo de aproximada-mente 1,5 mm de diámetro exterior (ob-servar la figura). Luego se invertirá el tu-bo introduciendo el extremo abierto en elalcohol, calentando el bulbo y enfriándoloalternadamente, sacudiéndolo después decada calentamiento para que el alcohol as-pirado descienda hasta el bulbo. Median-te este procedimiento se llenará el termó-metro con alcohol, cuidando de extraer

las burbujas de aire. Seguidamente se in-troducirá el bulbo en agua a 60" C, tem-peratura ligeramente por debajo del puntode ebullición del alcohol, extrayendo elexceso de alcohol a medida que desbordapor la parte superior. Luego se soldará elextremo abierto del tubo en una llama ca-liente. Precaución: Para cerrar el tubo de-berá procederse con mucho cuidado. Ca-librar luego el termómetro colocándolo en

agua a distintas temperaturas conocidas.

alcohol

2.115 Contrastado de un termómetro

La graduación de un termómetro se esta-blece a partir de dos puntos invariables:la temperatura del vapor desprendido porel agua hirviente y la temperatura del hie-lo en fusión. Colocar un termómetro en elvapor de agua, exactamente sobre la su-

perficie del agua hirviente. Dejarlo du-rante varios minutos y verificar la aproxi-mación con que indica 100°C o 212°F.Nota: Si la región donde se encuentra esm u y alta, la temperatura del vapor deagua en ebullición podrá ser bastante in-ferior B 100"C o 212" , a causa de lamenor presión atmosférica. El termómetro

indicará exactamente dicha temperatura,sólo a nivel del mar o cuando el baróme-tro indique una presión de 760 mm demercurio. Sacar el termómetro del vapor,dejarlo enfriar durante algunos minutos

y sumergirlo en un recipiente con hielofundente. Verificar entonces en qué me-dida la lectura se aproxima a O" C o 32" F.

2.116 U n termoscopio sencilloSe puede construir este aparato con bo-tellas o bombillas eléctricas a las que sehaya quitado el fondo (ver la figura). Ta-

par las dos bombillas con corchos atrave-sados cada uno por un tubo de unos 15 c mde largo. Introducir el extremo inferior delos tubos en corchos planos y, después dehaber abierto orificios a una distanciaaproximada de 22 c m en una tablita ade-cuada, que servirá de base, encolar lostubos en posición vertical y unirlos conun tubo de caucho. Retirar una de lasbombillas y ennegrecer la otra a la llamade una vela. Verter agua u otro lfquido enel tubo en U así formado hasta una alturade 7 c m por encima de la base. Poner denuevo en su sitio la bombilla de vidriolimpio y hundir más o menos el tubo, demodo que el nivel del líquido sea el mis-m o en ambos tubos. Colocar una vela en-cendida entre las dos bombillas, a igualdistancia de cada una de ellas y observarel resultado.

Conductividad

2.117 C ó m o pueden reducirse .las pérdidas

Conseguir cuatro latas grandes de igualesdimensiones y cuatro más pequeñas, tam-

de calor

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95 Calor y temperatura 2.120

bien iguales. Colocar tres latas pequeñasdentro de tres grandes y distribuir mate-rial aislante alrededor de las primeras. E ntorno de una, colocar papel de diario des-menuzado; alrededor de la otra, aserrín,

y en la tercera, corcho molido (si fueranecesario, estos materiales aislantes po-drán reemplazarse por otros). En el in-terior de la cuarta lata gmnde colocarla pequeña lata apoyada sobre dos cor-chos. Poner tapas de cartón a las la-tas, provistas de un agujero para pasarun termómetro. Luego, llenar cada unade las latas pequeñas, hzsta la mismaaltura, con agua próxima al punto de ebu-

llición. Verificar la temperatura del aguade cada lata, repitiendo dicha operacióncon intervalos de aproximadamente 5 mi-nutos y establecer, en función de la menorrapidez de enfriamiento, cuál de los ma-teriales empleados es el mejor aislantetérmico. Podrá confeccionarse un gráficode la temperatura en función del tiempo,trazando las curvas de enfriamiento co-rrespondientes a cada uno de los casos.

2.118 Conductividad de una malla metálicaCalentar un trozo de malla metálica sos-teniéndolo sobre una llama de alcohol ode gas. Se observará que la llama no atra-viesa la malla porque el calor es dispersa-do por los hilos metálicos. Si en la habi-tación se dispone de gas, colocar un me-chero bajo un trípode y cubrirlo con una

malla metálica. Abrir la llave de paso delgas y encenderlo por encima de la panta-lla. Se observará que el gas arde sola-

mente por encima de la misma, pues lamalla metálica, al dispersar el calor im-pide que el gas que está debajo de ellaalcance su temperatura de inflamación.Esta observación inspiró a Sir HumphreyDavy la idea de la construcción de unalámpara de seguridad para los mineros,

que evitara las explosiones producidas porla ignición del grisú en las minas de car-bón.

2.119 Un modelo de lámpara de DavyLos clásicos experimentos sobre la con-ductividad de una malla metálica puedenreproducirse mediante una lámpara de Da-

vy improvisada (ver la figura). Una velaencerrada en un cilindro de malla metá-lica no puede encender un chorro de gasproyectado sobre el cilindro por medio deun tubo de goma. Puede emplearse como

base un zócalo de madera o plastiiina. Ad-

vertencia: No dejar correr el gas duwnteperíodos prolongados. Dispersar el gas ver-tido ventilando la habitación.

2.120 C ó m o extinguir la llama de una vela

Colocar sobre la llama de una vela pe-queña una espiral de alambre grueso, de

cobre o aluminio (ver la figura). ¿Por quése extingue la llama? Puede apagarse sise la priva de oxígeno; sin embargo, eneste caso, el oxígeno llega fácilmente a lallama. Cesa de arder porque el alambreconduce el calor m u y rápidtamente, ale-jándolo de la llama y haciendo descender

con una espiral de cobre

la temperatura por debajo del punto de

1Jignición, lo que demuestra que el cobre

o el aluminio son buenos conductores delcalor. Por otra parte, si la llama fueragrande, produciría demasiada energfa ca-lorífica para que ésta pudiera ser arreba-tada por la espiral; particularmente si sela calienta antes del experimento, la Ila-m a no podrá reducirse lo suficiente comopara extinguirse.

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2.121 Calor y temperatura 96

2.121 Los metales son buenos conductoresdel calor

Poner un trozo de papel sobre la llamade una vela. Si se lo aproxima se carboni-zará. Colocar sobre el papel una moneda

de metal y repetir el experimento: el me-tal conducirá el calor disipándolo, dejan-do su forma reproducida en el papel, queno se quemará en dicho lugar.

2.122 Conductividad de una barra metálicaConseguir una barra de cobre, latón o alu-minio de 30 c m de largo por lo menos.Poner sobre la misma gotas de parafinafundida separadas 3 c m una de otra. Mien-

tras éstas están aún blandas introduciren ellas clavos o tachuelas. Calentar en.una llama uno de los extremos de la ba-rra comprobando cómo el calor se propa-ga por conducción a lo largo de la misma.

2.123 El agua es mala conductora del calorSostener en la mano un tubo de ensayolleno de agua fria, tomándolo por la par-

te inferior. Calentar la parte superior enla llama de un mechero de Bunsen hastaque el agua hierva. El tubo aún podrá su-jetarse con la mano, lo que demostrará queel agua es mala conductora del calor.

Convección

2.124 Convección en un tubo de ensayoLlenar con agua fría un tubo de ensayo de

vidrio grueso. Cuando la misma esté enreposo, dejar caer en su interior un solo

cristal, m u y pequeño, de permanganatode potasio, de manera que en su trayecto-ria hasta el fondo del tubo coloree lige-ramente el agua. El tubo deberá soste-nerse con los dedos desnudos, próximos ala superficie del agua pero no por encimadel nivel de la misma. Se calentará enton-ces en la llama del mechero de Bunsenla parte inferior del tubo hasta que ya nosea posible sostenerlo con los dedos sinprotección. La llama del mechero no debeser demasiado fuerte. Vaciar entonces eltubo de ensayo, dejarlo enfriar y llenarlonuevamente con agua fría. Cuando éstase encuentre en reposo agregar otra vezun cristal d e colorante de permanganato

de potasio, sin revolver. Ahora, el tubodeberá sostenerse con los dedos desnudos,por su parte inferior, calentando cerca dela parte superior del mismo en la llamadel mechero de Bunsen exactamente por

debajo de la superficie del agua. Conti-nuar calentando hasta que el tubo ya nopueda sujetarse con los dedos. Adverten-cia: Tener en cuenta que la piel de los ni-ños puede quemarse fácilmente, aunquealgunos de ellas no experimenten en elprimer contacto mucha molestia. Por lotanto, si bien es importante que experi-menten en forma directa los cambios detemperatura es menester advertirles que

no continúen sosteniendo el tubo cuandoel calor exceda lo tolerable. El experi-mento se malogrará si se emplean sopor-tes para los tubos de ensayo, o sus equi-valentes confeccionados con papel doblado.

2.125 Corrientes de convección en el aguaLlenar con agua fría u n recipiente grandey pesarlo cuidadosamente en una balanza;luego, vaciarlo y llenarlo nuevamente conel mismo volumen exacto de agua calien-te y pesarlo. Se observará que un recipien-te con agua caliente pesa menos. A igual-dad de volumen el agua fría es más pe-sada que la caliente. Al calentarse se ori-ginan corrientes de convección, ascendien-do el agua caliente por efecto de la pre-sión del agua fria que la rodea. Esta es lacausa de las corrientes de convección en

el seno de los líquidos.

2.126 Otra forma de poner en evidencialas corrientes de convección en elagua

Poner a un frasco de tinta o engrudo, uncorcho perforado provisto de dos trozos

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97 Calor y temperatura 2.129

de tubo de vidrio, como muestra el dibujo.Para lograr mejores resultados convieneque uno de los trozos termine en formade pico, como el de un gotero para reme-dios. Este tubo deberá atravesar el tapón

prolongándose por encima del mismo apro-ximadamente 5 cm. El otro tubo terminaráexactamente al nivel de la parte superiordel tapón prolongándose casi hasta el fon-do del frasco. Se llenará éste con aguabien caliente, intensamente coloreada continta. Luego, llenar un recipiente grande,de vidrio, como por ejemplo el de unabatería, con agua muy fría. Lavar bien elfrasco de tinta' y colocarlo rápidamente en

el fondo del recipiente grande. Observarqué ocurre. ¿Puede explicar el fenómenoobservado?

2.127 Corrientes de convección en el aireProcurarse un disco de hojalata, delgado,procedente del fondo de un recipiente ci-lindricq cortar cuatro paletas en el con-torno del mismo y hacerlo girar en lapunta de una aguja de tejer doblada (ver

la figura). Colocar el disco encima de una

llama y girará rápidamente. En forma si-milar lo hará también una espiral de pa-pel sostenida sobre la punta de U M agu-ja de tejer. Otra manera de poner en evi-dencia las corrientes de aire es utilizandola diferencia entre los índices de refrac-ción del aire caliente y frío. Una lampa-rita de automóvil sin reflector proyectarálas 'sombras' de las corrientes de convec-ción originadas por un calentador eléc-trico.

2.128 Las corrientes de convección y la

Procurarse una caja provista de ranuraspara tapa corrediza y cortar un vidrio deventana que ajuste herméticamente en las

mismas. C o m o variante puede emplearseuna caja común en la que pueda improvi-sarse la ventana hermética. Practicar cua-tro agujeros en ambos extremos de la ca-ja (ver la figura). Cada extremo repre-

ventilación

senta una ventana. Los agujeros en la par-te superior de ia caja representan la mi-tad superior de cada ventana. Poner en elinterior de la caja cuatro velas; encender-las y cerrar la caja con el vidrio corredi-zo. Se podrá ahora estudiar las condicio-nes de ventilación óptimas. Cerrar las ven-tanas con tapones sólidos y observar lasvelas durante cierto tiempo. Luego, ensa-yar combinaciones diferentes de las aber-turas: abrir la parte superior de una ven-tana y ia inferior de ia otra; abrir ambaspartes inferiores o la parte superior deuna de ellas, ¿qué combinaciones de lasaberturas producen mejor ventilación? (vertambién el experimento 4.120).

2.129 Tempemtura en la que ei agua al-

introducir un trozo de hielo grande en unvaso de agua. Disponer dos termómetrosde manera que uno de ellos mida la tem-peratura cerca de la superficie y otro cer-ca del fondo. Se observará que el aguaenfriada por el hielo cae al fondo del vasoy que este movimiento continuará hastaque la capa de agua profunda alcanceaproximadamente la temperatura de 4' C.Conservará esta temperatura bastantetiempo y el agua más fria permaneceráentretanto en un nivel más alto, cerca del

canza su densidad múximd

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2.129 Calor y temperatura 98

trozo de hielo. Se puede deducir de estoque el agua a 4" C es más densa que aO" C. Este curioso comportamiento delagua representa un papel importantísirnoen la naturaleza: explica por qué el agua

de un estanque comienza a congelarseen la superficie y por qué la temperaturadel agua profunda rara vez es inferior a4" C (ver también el experimento 4.59).

Radiación

2.130 Transmisión del calor por radiaciónEl calor puede transmitirse por un m o -vimiento ondulatorio, aun a través del va-

cío: es lo que se llama irradiación. Lapropagación del calor por irradiación escasi instantánea. Colocar la mano con lapalma hacia arriba bajo una lámparaeléctrica no encendida. Encender la Iám-para. ¿La sensación de calor se siente enseguida después de encendida la lámpara?El calor no podría haber alcanzado la ma-no tan rápidamente, por conducción, puesel aire es m u y mal conductor del calor.

Tampoco pudo alcanzarla por convecciónpuesto que ésta llevaría el calor haciaarriba y, por lo tanto, lejos de la mano.En realidad, el calor fue transmitido a lamano mediante ondas electromagnéticascortas, de longitud de onda mayor que lasde la luz. La irradiación propaga el caloren todas direcciones a partir de la fuentecalorifica. Si se interpone un vidrio entrela lámpara encendida y la mano, que im-

pida cualquier movimiento del aire, aunasí se percibirá el calor irradiado.

2.131 Las ondas de radiación calorífica

Sostener una lupa bajo la luz solar y en-focar sus rayos sobre un punto fijo, enun papel de seda previamente arrugado.Observar cómo éste se enciende debido 0

la radiación calorífica concentrada en el

foco. Tratar de efectuar el mismo expe-rimento con papel de seda ennegrecido continta u hollín: jse enciende más rápido?

pueden enfocarse

2.132 Las ondas de la radiación calorífica

Como en el experimento anterior, calen-pueden reflejarse

tar con la lupa el papel de seda y verifi-car la distancia entre éste y la lupa. Apro-ximadamente en el punto medio de lamisma colocar un espejo inclinado y bus-car con la mano por encima del mismo el

punto foca1 de las ondas caloríficas. Colo-car en dicho punto, sosteniéndolo con elauxilio de unas pinzas, un trozo de papelde seda arrugado y comprobar si se en-ciende.

2.133 Paso de la radiación térmica a travésdel vidrio

Poner la mejilla, aproximadamente a 25 c mde distancia de un agujero practicado en

una hoja de amianto colocada delante deuna fuente de calor (puede emplearse elSol). Dicha hoja deberá estar al mismonivel del elemento radiante de dicha fuen-te. Entre la mejilla y el agujero se coloca-rá una placa de vidrio que luego se reti-rará. Tomar nota de la sensación experi-mentada. Puede repetirse el experimentoempleando dos hojas de vidrio juntas.

2.134 La radiación varía según la natura-

Conseguir tres latas de iguales dimensio-nes. Pintar una de blanco, interior y ex-teriormente y otra de negro. Dejar la ter-cera sin pintar, con la superficie brillan-te. Llenar las tres hasta la misma alturacon agua caliente a igual temperatura. Ve-rificar ésta y colocar a cada lata una tapade cartón provista de un agujero para que

pase el termómetro y colocarlas, separa-das una de otra, sobre una bandeja, en unlugar fresco. Comprobar la temperaturadel agua cada 5 minutos. ¿Se observa al-guna diferencia en el tiempo de enfria-miento? ¿Qué superficie irradia mejor elcalor? ¿Cuál es la m ás deficiente? Vaciarparcialmente las latas cuidando que el ni-vel del remanente sea igual en las tres yllenarlas con agua m u y fría. Verificar la

temperatura y cubrirlas colocándolas enun lugar cálido o al sol, controlando latemperatura cada 5 minutos. ¿Qué super-ficie absorbe mejor el calor? ¿Cuál es laque lo absorbe peor?

leza de las superficies

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99 Magnetismo y electricidad 2.138

La cantidad de caior

2.135 Calor y temperalura: el concepto de

Suspender una lata que contenga 50 cm3de agua y un termómetro, sobre la llamabaja de un mechero de Bunsen o una vela.Verificar la temperatura inicial y calentardurante 2 minutos revolviendo constante-mente; luego verificar la temperatura fi-

nal, en grados Celsius. Vaciar el recipien-te y repetir el experimento con 100, 150y 200 cm3 de agua empleando siempre lamisma llama. Se puede admitir que 1 cm3

de agua pesa 1 g, sin afectar mayormentela precisión. Calcular para cada caso elproducto de la masa de agua por el au-mento de la temperatura. C o m o cada ma-sa de agua recibe de la llama el mismocalor, el resultado indica como unidad ade-cuada del calor, el que debe absorber 1 gde agua para que su temperatura se eleve1" C; unidad que recibe el nombre de ca-

loría-gramo.

caloría

M a g n e t i s m o y electricidad

Electricidad estática

2.137 Producción de electricidad frotando

Obtener un poco de polvo de corcho ras-pando un corcho con una escofina. Ade-más, cortar en pequeños fragmentos untrozo de papel delgado. Tomar un peineplástico, un lápiz y una estilográfica tam-bién de plástico, un trozo de cera, un glo-

objetos

2.136 Valor calorífico de los combustiblesC o m o la cantidad de calor que despren-den los diferentes combustibles es mu yvariable, resulta útil comparar sus rendi-mientos térmicos. Para esto 3e puede to-

mar como índice el número de caloríasque desprende la combustión total de un

gramo de sustancia. Es lo que se denomi-na poder calorífico. Suspender por mediode alambres una cajita metálica, de un

soporte. Verter en ella 100 cm3 de aguafría y medir su temperatura. Colocar untrocito de vela sobre una tapa de lata deconservas y pesar el conjunto. Situar éstedebajo de la caja y encender la vela. Agi-

tar el agua con el termómetro y cuando latemperatura alcance los 60" C apagar lavela y pesar nuevamente la tapa con eltrozo de vela. La masa de agua (en gra-mos), multiplicada por la elevación de latemperatura (en "C) dará el número decalorías producidas y la masa de vela con-sumida será igual a la diferencia entrelos resultados de las dos pesadas. Cono-ciendo estas dos magnitudes se puede cal-

cular el poder calorífico de la vela.

bo de goma, un plato de vidrio o porcela-

nay otros objetos no metálicos que se

encuentren 0 mano. Frotar con fuerzacada uno de estos objetos sobre los cabe-Hos o la piel y aproximarlos al montonci-to de polvo de corcho (ver la figura). Fro-tarlos de nuevo y acercarlos a los troci-tos de papel. Observar lo que sucede. Re-petir el experimento frotando con un tro-

zo de seda y luego con un trozo de fra-nela.

2.138 Un peine que atrae el agua

Ajustar una canilla de manera que fluyaun hilo delgado de agua. Cargar eléctrica-mente un peine pasándolo varias vecessobre el cabello y aproximarlo a 2 o 3 c mdel hilo de agua, que será atraído con

fuerza por la carga del peine.

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2.139 Magnetismo y electricidad 1O0

2.139 U n globo inmovilizado

Inflar un globo de goma y frotarlo viva-mente con una piel. Colocarlo contra lapared: se observará que permanece en susitio. Repetir el experimento frotando el

globo sobre l os cabellos.

2.140 Repulsión entre globos

Inflar dos globos y atarlos con hilos deaproximadamente un metro de largo. Fro-tar con una piel las superficies de los mis-mos. Sostener ambos hilos juntos y ob-servar cómo ambos globos se repelen. Co-locar la mano entre ambos y comprobarqué ocurre. Aproximar uno de los globos

a la ara. Repetir la experiencia con tresglobos.

2.141 U n diario que queda adherido a Za

Aplicar contra una pared la página de undiario, presionándola suavemente. Frotar-la varias veces en toda su superficie, conun lápiz o con la mano. Tomar una es-

quina de esta hoja, atraerla hacia sí y sol-tarla, en la forma que ilustra la ligura. Seobservará que el papel es atraído hacia la

pared

pared. Si el aire es m u y seco se podráoír un crepitar provocado por la electrici-dad estática.

2.142 Un detector de electricidad estática

Cortar una tira de cartón delgado de apro-ximadamente Z x 10 cm, plegarla por elmedio en sentido longitudinal y ponerlaen equilibrio sobre la punta de un lápizcomo muestra la figura. La punta de éstedeberá penetrar apenas en el papel, sinperfowrlo, de modo que el mismo puedagirar fácilmente. Cargar un peine frotán-dolo en el cabello o en iana y aproximar-

lo o uno de los extremos del detector. Ob-servar qué ocurre y ensayar con otros ob-jetos previamente frotados.

2.143 Indicador electrostático con una bo-

Obtener un poco de médula del interior

del tallo de alguna planta, dejarla secarbien y moldearla en pequeñas bolitas de5 mm de diámetro, apretándola firmemen-te. Pintarlas con pintura de aluminio, gra-fito coloidal o pintura dorada. Atarles unhilo de seda de aproximadamente 15 c mde largo y preparar un soporte de made-ra para las mismas (ver 2.146 B). Obser-var el comportamiento de las bolillascuando se les aproximan objetos previa-

mente frotados con seda, piel o franela.Los dispositivos de bolillas de este tipose denominan electroscopios. En vez debolillas de médula pueden emplearse gra-nos de arroz inflado o bolitas de poliesti-reno expandido (espuma de estireno), pe-lotas de 'ping-pong' o cualquier otro objetoliviano. Lo principal es transformarlos en

lilla de médula vegetal

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101 Magnetismo y electricidad 2.146

conductores de la electricidad cubriéndoloscon una pintura metálica. Para que la pin-tura de aluminio en polvo se adhiera a lasuperficie puede emplearse clara de huevo.

2.144 Electroscopio con bolilla de papel

Hacer una bolita empleando aproximada-mente 6 cm2 de papel metálico procedentede un atado de cigarrillos o de un pa-quete de g oma de mascar. Pegar a la mis-m a mediante adhesivo un trozo de hilode seda o nylon de alrededor de 8 cm delargo. Atar el otro extremo a una lapicera

a bolilla u otro objeto similar, aislante,y

colocar la misma atravesando la boca deun tarro de dulce, de manera que la bolillacuelgue libremente junto al mismo (verla figura). Aproximar a ésta un cuerpo

metálico

cargado eléctricamente: primero será atraí-da por el mismo y luego repelida. Frotara continuacion otra lapicera plástica con-tra una caja de útiles o un transportadorde celuloide y aproximarlo a la bolilla ydejar que ésta se cargue, luego, acercarel transportador a la bolilla cargada.¿Quéle sugieren estos dos tipos de cargas ob-tenidas por frotación?

2.145 Electroscopio de hojas metálicasPara construir un dispositivo detector decargas eléctricas se requieren: un tarrovacío, de dulce, un poco de alambre y

algunos trozos de hoja de papel metálico.Para impedir las pérdidas se empleará uncorcho parafinado, cera aislante o 'pers-pex'. Introducir en el mismo un trozo devari'lla de bronce o de cobre con formade L y colgar de su extremo inferior untrocito de papel de seda plegado o unatira de papel de aluminio. Si se aproximaal extremo de la varilla un cuerpo cargado

eléctricamente las hojas de papel se sepa-rarán cuando reciban una carga de igualsigno.

2.146 Existen dos clases de electricidad

A. Construir una platina giratoria, clavan-do un clavo largo en una base de madera.Insertar un tubo de ensayo en un agujeropracticado en un corcho grande y chato.Afilar )la extremidad del clavo aguzandobien la punta e invertir sobre ésta el tubode ensayo. Colocar alfileres en la cara

estática

2.146A Las cargas positiva y ne-gativa se atraen

2.14SB Empleo de un electrosco-pio a bolilla de médula,previamente descargado

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2.146 Magnetismo y

superior del corcho para sujetar los obje-tos que se coloquen sobre la platina gi-ratoria. Procurarse dos tubos de ensayoo varillas de vidrio, un trozo de tela deseda, dos peines de material plástico, una

barrita de ebonita, un poco de lana y untrozo.de piel o franela.

(a) Frotar el peine con la piel y po-nerlo sobre la platina. Repetir la operacióncon el otro peine y aproximarlo al queestá sobre la platina. Repetir la experien-cia hasta asegurarse de que las observa-ciones efectuadas son correctas (ver lafigura).

(b) Frotar una varilla de vidrio conseda y colocarla en la platina. Frotar unode los peines con la piel y aproximarlo B

la varilla de vidrio. Repetir hasta estarseguro de lo observado.Cuando se frota el peine con la piel,

el material plástico se carga con electri-cidad negativa y la piel, positivamente. Alfrotar vidrio con seda, aquél se carga po-sitivamente y la seda negativamente.

B. Frotar la varilla de ebonita con un trozode lana, aproximándola luego al electros-copio a bolilla descargado. Observar quela bolilila de médula, primero es atraída yluego repelida. En forma similar, frotaruna varilla de vidrio con un trozo de seday acercarla a la bolilla descargada deldectroscopio, que primero será atraída yluego repelida (ver la figura).

C. Cargar negativamente la bolilla de mé-dula vegetal tocándola con una barra de

electricidad 102

ebonita frotada previamente con lana. Ob-servar que al aproximar a la bolilla, car-gada negativamente una barra con ia mis-m a carga, la repele pero es atraída cuandose le acerca una varilla de vidrio frotada

con seda, con fuerte carga positiva (ver eldibujo).Nota: El comportamiento de los objetos

cargados eléctricamente, en la platina, elelectroscopio y frente a la bolilla de mé-dula vegetal demuestran la regla general,según la cual las cargas de electricidadestática de igual signo se repelen y las designo contrario se atraen.

2.146C Empleo de un electroscopio a bolilla demedula, cargado 2.147 J

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103 Magnetismo y electricidad 2.151

2.147 C ó m o producir muchas descargas deelectricidad estática de una mismafuente

Conseguir un trozo de aluminio de aproxi-madamente 24 c m de lado (puede serviruna tortera de aluminio). Calentar el me-tal uniformemente en una llama y apoyaren su centro una barra de lacre o una velade cera hasta que se funda y endurezcasólidamente, pana que haga las veces demanija (ver la figura). Si se desea unamanija permanente se puede practicar unagujero en el alumhio y atornillar unmango de plástico o madera. Procurarse

una cubeta o tazón de material plásticoun poco m ás grande que la tortera; colo-carlo sobre una mesa y frotar el fondo porsu parte interna con un trozo de piel ofranela durante medio minuto. A conti-nuación colocar el aluminio sobre el plás-tico presionando fuertemente con los. de-dos. Luego, retirar el recipiente de aiumi-nio y aproximar el dedo al metal: se pro-ducirá una chispa. Pueden obtenerse va-

rias descargas procedentes del plásticosin necesidad de frotarlo nuevamente. Pre-sionar apenas, con los dedos, el metal con-tra el plástico y levantarlo tomándolo porla manija.

La corriente eléctrica

2.148 Pila sencilla construida con dos

Tomar dos monedas de distintos metalesy limpiarlas bien con lana de acero opapel de lija fino. Doblar un trozd de pa-pel absorbente o secante formando unaalmohadilla ligeramente más grande quelas monedas. Mojar el papel secante enagua salada y colocar una de las monedasencima de la almohadilla y otra debajode la misma y apretarlas entre el pulgary el indice2 Conectar ambas monedas a

los terminales de un galvanómetro sensi-ble y observar la deflexión de la aguja.

monedas

2.149 Electricidad producida por un limónConectar uno de los terminales de un gal-vanómetro sensible a un trozo de cincprocedente de la carcasa de una pila secaen desuso. Conectar el otro terminal a untrozo de cobre. Apretar un limón contra

la tabla de (la mesa, haciéndolo rodar almismo tiempo, para romper algunas delas membranas interiores. Clavar las dostiras de metal a través de la cáscara dellimón cuidando que no se toquen entre si

(ver la figura). Observar la aguja delgalvanómetro.Intentarel mismo experimento emplean-

do una patata; ¿la distancia entre ambasplacas afecta la indicación del galvanó-metro?

2.150 Examen de una pila secaQuitar la tapa exterior de una pila secausada y $cortar ésta por la mitad con unasierra para estudiar su estructura. Obser-var que el carbón, polo positivo, se hallaen el centro y que el cinc, es el polo ne-gativo. El material situado entre ambos esel electrólito (es decir, la sustancia quí-mica que actúa sobre las placas de lapila). Comprobar cómo dicha sustancia ha

corroído al cinc y que el envase de dichometal que la contiene ha sido sellado conbrea lcaliente (ver la figura). Ver tam-bién el experimento 2.88.

carcasa de cincpapel absorbentebarra de carbdnelectrólito mezcladocon material absorbente

2.151 Empleo de una pila seca para ali-

Envolver un trozo de cable rígido, dementar un circuito

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2.151 Magnetismo y electricidad 104

campanilla, alrededor del culote roscadode una lamparita de linterna de maneraque la sujete firmemente. Curvar en formade C la parte sobrante del cable. Apoyarla parte inferior del culote de la lampa-

rita sobre el contacto central de la piladisponiendo el extremo libre para que porefecto de su flexibilidad haga contactocon la base de la misma. Si el contactoes bueno, la lamparita encenderá. Cual-quier tipo de lamparita servirá para estaexperiencia pero dará más luz la fabricadapara funcionar con un solo elemento. Exa-minar de cerca la lamparita y observar elfino alambre metálico en su interior, sos-

tenido por dos alambres más gruesos. Severán mejor con la ayuda de una lupa.El hilo metálico fino es de timgsteno; elpaso de la corriente a travos del mismoproduce su calentamiento originando laemisión de luz. Poner la pila al revés einvertir las conexiones: se observará quela lámpara enciende igual a pesar de quela corriente circula en sentido opuesto.Hacer un diagrama del paso de la corrien-

te a través de la lamparita y hacia el otrocontacto de la pila. Analizar el significadode la expresión ‘circuito eléctrico’. Parautilizar el circuito descripto como linternaeléctrica simple deberán asegurarse lasconexiones del cable con la pila sujetán-dolas con bandas de goma.

2.152 U n interruptor simplePuede improvisarse un interruptor sinipleasegurando uno de los extremos del alam-bre de campanilla a un lápiz p o r mediode dos bandas de goma, en la forma quemuestra la figura. La conexión se hacemediante un segundo alambre pasado pordeb

2.153 Empleo de interruptores en el con-

En un circuito formado por una pila y unaI’ámpara intercalar un interruptor a cu-chilcla. Reemplazar a la lámpara por unacampanilla o chicharra y hacer funcionarel interruptor. Sustituir el interruptor acuchilla por uno a botón y probar en elcircuito otros interruptores comunes. Sies posible desarmar algunos de el!os paraestudiar su construcción.

trol de circuitos eléctricos

2.154 Elementos componentes de una lin-

Acrecentar en los alumnos la noción deque una linterna eléctrica es un dispositivoen el que se emplean un interruptor, ma-teriales aislantes y conductores, pilas se-cas y una lamparita. Invitarlos a quetraigan a clase linternas de diversos tipos

y las desarmen. Razonar acerca de la fun-ción de cada una de sus partes. Tratar deconectar la lamparita a la pila seca pormedio de un cable curvado sin emplearla caja de la linterna. Armar a ésta nue-vamente. Incitar a los alumnos a que des-cubran por sí mismos el circuito de unalinterna e indiquen dónde se produce laapertura y cierre del mismo. En las demetal, la caja forma parte, el circuito.

En una de dos elementos las pilas debencolocarse de manera que la base de unaesté en contacto con el borne superior dela otra para que el circuito eléctrico seintegre en forma adecuada. Dejar que losalumnos ensayen la colocación de laspilas en distintas posiciones hasta descu-brir en cuál de ellas funciona mejor lalinterna (ver la figura).

terna eléctrica

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105 Magnetismo y electricidad 2.156

Parteslinterna

funcionaleseléctrica

de una

2.155 ¿Conductor o no conductor?Pedir a los niños que reúnan materialescon el objeto de verificar su conductivi-dad eléctrica y responder a la preguntadel título. Ensayar con papel, goma deborrar, botones plásticos, llaves, monedas,généro, piolín, tiza, vidrio, clavos, lima-

duras de clavos, cable aislado y pelado,

etc. Realizar la prueba en un circuito ha-ciendo puente a través de un interruptorde cuchilla, abierto o bien empleando un

probador construido en la forma que mues-tra el-dibujo.Los materiales que permiten.el paso de la electricidad reciben el nom-bre de conductores y los que no se llamanno conductores o aisladores. La parte decobre de un cable es un conductor y surecubrimiento un aislador (ver tamblénel experimento 2.59).

2.156 Tablero de circuitos(a) Todos los experimentos en los que seemplean pilas secas como fuente de ener-gía eléctrica pueden realizarse más fácil-mente mediante u n sencillo tablero de cir-

cuitos. Se usará como base u n trozo de'hardboard' o madera iterciada de 30 X 30c m y sobre el mismo se fijarán grapaspara sujetar las pilas y tiras flexibles de

E

A portalkmparasB conectadores de alambre de cortinac pilasD abrazaderas a presi6nE uniones de metal flexibleF soportes de latón para varillas de cortinasc base de madera

metal que servirán de conexión entre lasmismas. Se armará el circuito atornillandoa la base soportes de latón par4 varillasde cortinas, en la forma indicada en la

figura.

(b) Pueden confeccionarse conectadoresflexibles de largo variable con alambrepara cortinas con ganchos en cada ex-tremo.

c) Pueden colocarse portalámparas en

circuitos usando conectadores de alambrepara cortinas o alambre de cobre Nv 6 sinaislación.

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2.157 Magnetismo y electricidad 106

(d) Otras conexiones pueden hacersecon trozos de distinto largo de alambrede cobre sin aislación provistos en susextremos de broches ‘cocodrilo’.

- -

2.157 Pilas en serieA. Conectar dos pilas secas en la formaque indica la figura. Observar que estándispuestas de manera que el negativo deuna está en contacto con el borne positivode la otra. Cuando las pilas están conecta-das en la forma indicada se dice que estánen serie.

B. Intercalar en el circuito una lámparade 4,5 voltios, primero con una pila, luegocon dos y finalmente con tres en serie.Observar cómo varía el brillo de. la iám-para. En este tipo de conexión el voltaje

Diagrama de un circuito for-ma do por 2 pilas en serie yuna lámpara. El trazo cortoy grueso representa al termi-nal negativo, el largo y fino” al terminal positivo

esigual a la suma de los voltajes de cada

una de las pilas, por consiguiente, si seemplean pilas de 1,5 voltios, dos pilasproducen 3 voltios y tres pilas 4,5voltios.

2.158 Pilas en paralelo

Las pilas pueden conectarse entre sí unien-do todos sus terminales positivos y hacien-do lo mismo con los negativos. Se diceentonces que están conectadas en parale-lo (ver la figura). Para estudiar el com-portamiento de las pilas conectadas enparalelo se requiere un tablero de circui-tos especial. ¿Qué ocurre con d brillo dela luz si se desconecta una de las pilas?

¿Experimenta alguna variación cuando seemplea solamente una pila?

Cuando las pilas están conectadas enparalelo el voltaje total no es mayor queel de una sola pila; sin embargo, la co-rriente total disponible ha aumentado enproporción con el número de pilas.

2.159 Circuitos simples

A. Lámparas en serieConectar una pila y una lámpara en laforma que indica el diagrama del ángulosuperior izquierdo de la figura. Observarel brillo de la lámpaTa y luego conectarlos demás circuitos ilustrados verificandoel brillo de las #lámparas medida que sepasa de uno a otro. (Nota. Asegurarse deque todas las lámparas den una luminosi-dad razonablemente uniforme, de lo con-trario los resultados no serán dignos deconfianza.) Estos ‘diagramas de conexio-nes’ son útiles para los trabajos prácticospero los alumnos, a medida que progresannecesitan aprender a interpretar diagra-mas de circuitos teóricos. Ejercitarse enel empleo de los símbolos convencionalesrepresentados en los esquemas que siguen,de circuitos equivalentes.

Cuando las lámparas están conectadasen serie, el voltaje total se divide entrelas mismas; por ejemplo: si se conectanen serie tres lámparas iguales a una bate-ría de 3 voltios, cada una de ellas reci-birá 1 voltio.

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107 Magnetismo y electricidad 2.159

. . .

- ' . ' Al

. . .i1

- + - + + -

L : : q0:agramas

de circuitos equivalentes

0. ámparas en paralelo

Estudiar los cambios de brillo de lámparasconectadas en la forma ilustrada en eldibujo de abajo. Así conectadas, en para-lelo, cada una de ellas recibe el voltaje

. . . .

. . . .

1 . .. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

. . . .

- ~- -

D atotal de la fuente. En (d) y (e) se hanconectado en paralelo con una batería,cadenas de lámparas en serie. Esta dispo-sición se denomina: circuito de series enparalelo. ¿Cómo describiría el circuito re-presentado en (f)?

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2.160 Magnetismo y electricidad 108

Q'

e "

2.160 Cómo actúa un fusible

Examinar fusibles en buenas condicionesy quemados. Son uno de los dispositivosde seguridad empleados para proteger los

circuitos eléctricos contra las sobrecar-gas. Cuando una cantidad peligrosa de

corriente fluye a través de un circuito,el alambre fusible se funde abriendo elmismo. Cortar una tira mu y delgada depapel metálico, de envolver, y fijarla entrel os extremos salientes de dos cables pasa-dos a través de un corcho. En lugar depapel metálico puede usarse una hebra delana de acero procedente de un estropajo.Se tendrá así un modelo de fusible aptopara funcionar con pilas secas. Armar el

circuito en la forma que indica el dibujoy experimentar con láminas de distintostipos y formas hasta que el modelo fun-cione demostrando el principio del fusi-ble. (En la práctica, por supuesto, nuncase deberá conectar el fusible a los termi-nales de la fuente de energía eléctrica.)

C

2.161 Empleo de los fusibIes

A. Poner el modelo de fusible del experi-mento 2.160 en un circuito en serie contres pilas y una lámpara, representado enla figura. Poner la lámpara en cortocircui-

A broche cocodrilo

to mediante un broche 'cocodrilo'. Si elfusible no se funde cortar una tira másdelgada de papel metálico. Experimentarcon distintas clases y anchos de hojas me-tálicas hasta lograr una que correctamen-te conectada conduzca la corriente peroque se funda al ser puesta er cortocircui-to. Reemplazar entonces el fusible y agre-gar más lámparas en paralelo hasta queéste se queme.

B. Analizar l os peligros de una sobrecar-ga en una instalación eléctrica domésticaaplicando a un circuito una carga excesi-va. En las casas viejas frecuentemente loscircuitos han sido proyectados para traba-jar con cargas mucho menores que lasque se les aplica actualmente. Cuando se

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1o9 Magnetismo y electricidad 2.163

‘Lisan varios artefactos al mismo tiempolos conductores eléctricos se sobrecalien-tan provocando un incendio. Examinar lospeligros que encierra el empleo de mone-das en lugar de fusibles y el uso de fusi-

bles de mayor resistencia que la que re-quiere el circuito. U n fusible de 30 ampe-res en un circuito proyectado para 15 a m -peres no ofrece ninguna garantía de se-guridad. Para evitar accidentes los arte-factos deben ser conectados o enchufa-dos sólo por personas competentes.

2.162 Obtención de calor y luz de la elec-

Pasar a través del corcho de una botellapequeña dos trozos de cable de campani-lla. Puede prepararse un corcho adecuadocortando uno de los extremos de uno máslargo o bien usando un tapón de gomacon doble perforación. Envolver los ex-tremos de un trocito de alambre m u y fi-

no, de hierro, alrededor de las puntas delos alambres de cobre y poner el corchoen la botella (ver la figura). El artefacto

tricidad

k j- _A broches cocodriloE interruptor

resultante será un modelc rudimentariode lámpara eléctrica. Conectarlo a un cir-cuito alimentado por una o más pilas se-cas y cerrar el mismo mediante el inte-rruptor hasta que el alambre fino, o fila-mento, comience a ponerse incandescente,abrir entonces nuevamente el circuito. Si

se procede con cuidado, la lámpara podráencenderse varias veces antes de que seconsuma el filamento pero, finalmente, elalambre de hierro ca!entado 5e combinacon el oxígeno del aire contenido en la

botella, quemándose. Las lámparas fabri-cadas para el comercio no contienen oxí-geno en su bulbo y su filamento de tungs-teno puede calentarse a temperaturas losuficientemente elevadas como para quebrille sin arder. El bulbo de vidrio evitael peligro de incendio y las descargas eléc-tricas por contacto permitiendo que la Iám-para Pueda usarse con seguridad.

2.163 lnstrumentos simples para demostrar

Conseguir un poco de alambre para cam-panilla con aislación de algodón y envol-ver prolijamente 50 o 60 vueltas alrede-

el paso de corrientes eléctricas

B

dor de una botella de unos 8 c m de diá-metro, formando una bobina. Retirarla dela botella y atarla fuertemente con trozosde alambre corto o con cinta aisladora.

Montar la bobina sobre una base. La pe-queña plataforma para la brújula (ver lafigura) puede hacerse practicando un agu-jero en un corcho para permitir el pasode la bobina, asegurando después corchoy bobina a la base mediante lacre fundidoo cola. Poner la brújula sobre el corcho ygirar la bobina hasta que esté alineada

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2.163 Magnetismo y electricidad 110

con la aguja. Conectarla a una pila seca la. Sujetar la varilla imantada a los dosy observar la deflexión de la aguja. In- pasadores salientes del botón, apoyandovertir entonces las conexiones y observar la parte convexa del mismo sobre un tro-nuevamente. Puede construirse un instru- zo de vidrio u otra superficie pulida.mento m ás sensible haciendo un pequeño

receptáculo con madera de caja de ciga-rros, de dimensiones suficientes como paraalojar la brújula. Colocar a ésta en sucaja y envolver la misma con 20 vueltasde alambre de campanilla en la forma queilustra la figura.

Magnetismo

2.164 Una sencilla brújula, sin agujaA. Imantar una varilla de hierro o untrozo de cuerda de reloj frotándolo conuna piedra imán o con un imán de otro

B

I rtipo. Para convertirlo en aguja de brtíjulase requiere un soporte lo más exento po-sible de fricción. Esta condición puedelograrse de varias maneras: Cerrar uno delos extremos de un tubo corto de vidrio(de 2 cm) calentándolo en una llama. Co-

locar este tubo pequeño sobre la puntade u n alfiler atravesado a un trozo demadera o corcho y fijar la barrita de ace-ro al tubo con cola o plastilina ajustándo-la para que oscile libremente con unifor-midad (ver la figura A). Otra forma desuspender la aguja es empleando la partemetálica de un viejo botón forrado de te-

B. Otra aguja de compás sencilla puedehacerse con dos agujas de coser imanta-das atravesadas por los agujeros de unbroche a presión grande. Este puede po-nerse en equilibrio sobre otra aguja cla-vada en un corcho por el lado de su ojo(figura B). E n caso de usarse un brochea presión más pequeño, deberá sostenersepor el reborde con unas pinzas mientrasse introducen presionando ambas agujas

por los agujeros pequeños.C. Clavar la aguja imantada en un carton-cito que a su vez se suspenderá de unhilo de manera que la oscilación conjuntade aguja y cartón formen otra brújula sim-ple (ver la figura C). En la extremidaddel imán, que apunta hacia el norte fijaruna pequeña flecha de papel, mediantecola o goma laca.

2.165 Determinación de la inclinación

Con una aguja de tejer atravesar un cor-cho perpendicularmente a su eje. Suspen-der el conjunto en equilibrio horizontalsobre una tira de cobre doblada en for-ma de U, utilizando alfileres como eje (verla figura). Retirar el conjunto de sus pun-

magnética

tos de apoyo e imantar la aguja sin des-plazar el corcho. Una vez colocado nue-vamente en su apoyo, uno de los extre-mos de la aguja de tejer será atraído ha-cia abajo por el campo magnético terres-tre. Un transportador permitirá medir elángulo de inclinación. Para suspender elimán se podrá emplear también como va-riante, un trozo de válvula de bicicletaatravesado por un alfiler, que hará las ve-ces de eje de suspensión. Los puntos de

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1 1 1 Magnetismo y electricidad 2.170

apoyo podrán improvisarse con dos tar-jetas postales separadas por medio de cor-chos sujetos con chinches. Se podrá en-tonces marcar coh un lápiz el ángulo deinclinación que luego se medirá.

2.166 Una bobina, mantadoraPara imantar las agujas de acero serviráun trozo de vidrio ordinario sobre el quese habrán bobinado m u y juntas muchasvueltas de alambre de cobre aislado. Unapila de linterna suministrará la corrientenecesaria, pero no deberá dejarse conec-tada más tiempo del requerido (ver la fi-gura).

2.167 Imán suspendido librementeSuspender libremente un imán de un es-tribo. Este puede consistir en dos lazosde hilo de algodón dispuestos de maneraque el imán cuelgue de ellos en la formaindicada en el dibujo. Experimentar con

imanes estudiando el efecto de atracción

y repulsión. Deberá evitarse el choque en-tre imanes como así también aproximar-los uno a otro forzando su mutua repul-sión, lo que finalmente podría debilitarlos.Aproximar a los polos del imán suspendi-

do otro, para comprobar si los polos delmismo nombre se atraen o se repelen (verla figura).

2.168 Imanes naturales

El mineral de hierro magnético es m u ycomún en muchas regiones del mundo. Pro-curarse un trozo del mismo. Se trata deun imán natural. Desparramar algunas li-

maduras de hierro o trozos de lana deacero finamente cortados sobre una hojade papel blanco y observar cómo el mi-neral magnético los atrae, Tratar de le-vantar objetos de hierro más pesados, co-mo por ejemplo broches o tachuelas. Apro-ximar u n trozo del mineral a una brújulay observar qué ocurre: ¿todas las partesdel mineral magnético afectan a la bniju-la de la misma manera?

2.169 Obtención de imanes artificiales

Se pueden conseguir imanes artificialespotentes, para estudiar el magnetismo,desarmando diversos aparatos fuera deuso como, altoparlantes de radio, viejosreceptores telefónicos y velocímetros deautomóviles. Frecuentemente pueden ad-quirirse imanes en el comercio y en las

casas de instrumental científico. Los ima-nes artificiales se fabrican con formas di-versas, como la de herradura o U, o bienrectos en forma de barra.

2.170 identificación de sustancias magné-

Reunir diversos objetos pequeños de pa-pel, cena, latón, cinc, hierro, acero, níquel,vidrio, corcho, goma, aluminio, cobre, oro,plata, madera, estaño, etc. Probar cadauno de ellos con un imán para determi-nar a cuáles atrae y a cuáles no. Aproxi-mar a la aguja de la brújula un trozo dealambre de hierro dulce y uno de alam-bre de acero duro, de cuerda de piano ycomprobar si se produce alguna perturba-ción.

ticas

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2.171 Magnetismo y electricidad 112

2.171 Polos magnéticos

Cortar un trozo de alambre de acero endesuso, de 6 c m de largo y pasar uno delos extremos de un imán de acero a lolargo del mismo, de punta a punta, sólo

una vez y en una única dirección. Verifi-car si ha quedado magnetizado acercán-dolo a limaduras de hierro: &as atraecon igual fuerza en toda su longitud? Laszonas de máxima atracción reciben el nom-bre de polos.

2.172 Partiendo imanes

Tomar un trozo de alambre de acero iman-

tado y colocarle una flecha de papel en supolo norte. Partirlo por el medio y tratarde aislar a uno de sus polos. Probar con

ambos extremos de cada uno de los peda-zos y tomar nota de los resultados; enparticular, del tipo de magnetismo obser-vado en cada lado de la rotura. Cortar unpequeño trozo de sólo unos pocos milíme-tros de alambre imantado y probarlo conlimaduras de hierro si es demasiado corto

para permitir el empleo de una brújulaflotante: ¿Cuál sería el resultado si sepudiera efectuar la prueba con sólo ungrano de imán pulverizado?

2.173 Campos magnéticos bidimensionales

A. Poner sobre el banco una barra mag-netizada. Desparramar limaduras de hie-rro sobre una cartulina delgada y colocarésta sobre el imán sosteniéndola de ma-nera que no esté en contacto con el mis-mo. Si se golpea la cartulina con un lápizpodrá observarse la forma del campo mag-nético. Las limaduras de hierro puedenobtenerse desmenuzando un estropajo delana de acero o limando el extremo de unclavo sujeto en el tornillo de banco.

B. Efectuando sobre el banco combinacio-nes de imanes se podrán observar intere-

santes campos magnéticos (ver la figura).Probablemente ,los alumnos desearán

conservar un registro permanente de los

resultados mejores. Una de las formas delograrlo consiste en sustituir la cartulinapor papel fotográfico sobre el que se pro-yectará una luz intensa. Esta operacióndeberá efectuarse en un cuarto oscuro.

Puede también pulverizarse la figura for-mada por las limaduras al distribuirse a lolargo del campo magnético con tinta ne-gra o barniz mediante un atomizador paraperfumes o un aerbgrafo.

2.174 Campos magnéticos tridimensionalesColocar en un pequeño recipiente de vi-drio con cierre hermético una cucharadade limaduras de hierro y agregar aceiteu otro líquido viscoso. Sacudir la mezclay verificar si las limaduras quedan en sus-pensión. Si el aceite fuera demasiado vis-coso, clarificarlo agregándole algún 1í-

quido miscible hasta conseguir que las li -

maduras queden suspendidas en la mezcla.Si se colocan varios imanes junto a las

paredes laterales del recipiente las lima-

duras de hierro formarán estructuras mag-néticas tridimensionales. Un procedimien-to de mayor permanencia consiste en lasustitución de la solución viscosa por unasustancia plástica en estado líquido, queluego se dejará solidificar.

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113 Magnetismo y electricidad 2.177

Electromagnetismo

2.175 Electroimanes cilíndricos

Tomar un perno de hierro de unos 5 c mde largo, con su tuerca y dos arandelas.Disponer una arandela en cada extremo yajustar la tuerca. Entre las dos arandelasenrollar cable aislado dejando un extremolibre de 30 c m al comenzar a bobinar. Des-pués de haber enrollado alrededor del per-no desde una arandela hasta la otra va-rias capas de cable, cortarlo, dejando tam-bién un extremo libre de unos 30 cm. Re-torcer los dos extrenios libres cerca de su

final y luego rodear con cinta adhesivacada extremo del carrete así armado paraimpedir que el cable se desenrolle. Quitar

la aislación de los dos extremos del alam-bre. Unir dos pilas secas en serie y co-nectar a las mismas este electroimán (verla figura). Levantar algunas tachuelas yclavos. Mientras éstos son retenidos porel imán desconectar uno de los cables delas pilas y observar. Hacer 10 mismo conotros objetos de hierro y acero. Mientrasla corriente pasa por el electroimán, ve-

rificar con una brújula la polaridad decada extremo; luego, invertir las conexio-nes a la batería y verificar nuevamente.

2.176 Electroimanes en herradura

Conseguir un perno largo o un trozo devarilla de hierro de aproximadamente 5m m de diámetro y 30 c m de largo. Do-blarla en forma de U y enrollar sobre lamisma varias capas de alambre para cam-panilla en cada brazo del imán dejandolibre la parte curva, como indica la figuray comenzando por el extremo de uno de

los brazos. Dejar un excedente de alrede-dor de 30 c m de cable para efectuar lasconexiones. Enrollar sobre uno de los po-los aproximadamente tres capas, cruzandoluego el cable desde el extremo superiorde este brazo hasta el otro cuidando debobinar este palo exactamente en el sen-tido indicado en la figura. Envolver aproxi-madamente tres capas y una vez hechoesto cubrirlas con cinta adhesiva para im-pedir que se desenrollen. Quitar la aisla-ción de uno de los extremos del cable,conectarlo a dos pilas secas y probar los

polos del electroimán: uno deberá ser nor-te y el otro sur. Si ambos tuvieran lamisma polaridad, el segundo enrollamien-to debe haberse efectuado en sentido equi-vocado; habrá que deshacerlo y rebobinar-lo nuevamente en dirección opuesta. Tra-tar de levantar pequeños objetos con esteimán. Comparar su fuerza con la del elec-troimán recto construido anteriormente.

2.177 Comparación de la fuerza de los

Enrollar sobre un perno recto, de hierro,25 vueltas de alambre para campanilla,conectando ambos extremos a una pilaseca. Contar el número de tachuelas quese pueden levantar con este electroimán.Realizar la experiencia tres veces, verifi-

electroimanes

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2.177 Magnetismo y electricidad 114

cando el número y calcular el promedio.Repetir la operación con dos pilas conec-tadas en serie; luego, bobinar 25 vueltasmás en el mismo sentido y unirlas a lasprimeras comprobando nuevamente la fuer-

za del electroimán; primero, con una yluego con dos pilas secas y empleando ta-chuelas. Finalmente, obinar otras 50 vuel-tas, completando 100 vueltas en total, yrepetir la medición con una y dos pilas.C o m o experimento adicional, retirar 50vueltas y rebobinarlas sobre el perno ensentido opuesto. Con 100 vueltas enrolla-das de esta manera, conectar ambas pilacy comprobar nuevamente 4a fuerza.

2.178 Campo magnético generado por unacorriente eléctrica al pasar por uncable

Practicar un agujero en el centro de unacartulina blanca, pequeña, y pasar por elmismo un trozo de alambre de cobre cali-bre 26,de un largo aproximado de 25 c m,conectando el mismo a una pila seca o a

los terminales de una fuente de poder debajo voltaje. Esta cartulina deberá colo-carse en posición horizontal. Hacer pasarla corriente y desparramar limaduras dehierro sobre ‘la cartulina, golpeándola li -

geramente con un lápiz. Observar el dibu-jo que se ha formado. Retirar luego laslimaduras de hierro y explorar el campomagnético con una brújula pequeña. In-vertir luego las conexiones y comprobar

el efecto en la aguja de la brújula.

2.179 Campo magnético en eZ interior de

Exploraremos ahora el campo en el inte-rior de una bobina. Enrollar cinco espirasespaciadas sobre un cilindro de maderay retirar, deslizándola, la bobina del ci-lindro, montándola sobre un cartón en elque previamente se habrán practicado ra-nuras, conectando la misma a los contac-tos de una fuente de poder de reducidovoltaje, corriente continua, o bien a unapila seca (ver el dibujo). Sobre el cartónse dispersarán limaduras de hierro, pres-tando particular ,atención al campo mag-nético del interior de ia bobina. Dar pasoa la corriente y golpear suavemente el car-

un bobinado abierto

tón observando la figura formada por laslimaduras. Después de efectuada la prue-ba con limaduras, puede realizarse ein-pleando brújulas. La bobina abierta utili-zada en el experimento se denomina tam-

bién ‘solenoide abierto’ y si está formadopor muchas espiras juntas ‘solenoide deespiras juntas’. Empleando el mismo dis-positivo y un solenoide de espiras juntas,los alumnos podrán estudiar la semejanzaentre los campos magnéticos producidospor un imán en forma de barra y el ex-terno producido por un solenoide.

2.180 Generando electricidad con un imány una bobina

Para este experimento se requiere uno delos detectores de corrientes eléctricas des-criptos (2.163). Conectar con el detectoruna bobina de aproximadamente 50 espi-ras mediante cables largos, de m odo que

la bobina y el imán que se emplearán pue-dan mantenerse bien alejados de la brú-jula del detector de corriente. Mover la

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115 Magnetismo y electricidad 2.181

bobina sobre uno de los polos de un imánpermanente, en herradura, observando almismo tiempo la aguja de la brújula mien-tras la bobina se desplaza a través delcampo magnético. Apartar entonces la bo-

bina de dicho polo y observar la aguja.Mover la bobina acercándola y apartándoladel otro polo del imán. Luego, sosteniendola bobina introducir uno de los polos porel centro de la misma. Al cortar la bobinalas líneas de fuerza del imán se generaráen ella una corriente eléctrica.

2.181 Un motor eléctrico sencilloEn este modelo simple se emplea corrien-te de una pila seca para excitar los cam-pos magnéticos y bobinados de las arma-duras. Preparar una tabla de 20 por 25 cmque hará las veces de base. Perforar unpequeño orificio en su centro y pasar porél un clavo de hierro, grande, de unos15 cm. Bobinar prolijamente 100 espirasde cable para campanilla, aislado, sobreotros dos clavos de 15 c m dejando chico-tes terminales de alrededor de 30 c m yclavar éstos sobre la base con una sepa-ración de 15,5 c m entre sí. Clavar ademásdos clavos pequeños, en diagonal, a 5 c mde distancia del clavo grande central. Pelarl os extremos libres de las bobinas y envol-verlos con varias vueltas alrededor de losclavos, curvándolos de manera que apoyenhaciendo contacto con el clavo central.Estos terminales servirán de escobillas.Debe cuidarse que las bobinas de campoestén devanadas en el sentido correcto.El diagrama B es un plano completo delsentido de l os devanados; de otra manera,el motor no funcionará. Los otros chico-tes terminales de las bobinas deberán ase-gurarse a unos tornillos colocados en losángulos de la base. Se han completadodos de las cuatro partes esenciales de unmotor: l os electroimanes de campo y las

escobillas. Faltan el bobinado de la arma-dura y el conmutador. Perforar transver-salmente un corcho de 4 cni de diámetro,pasando a través del mismo un clavo gran-de, de 13 cm. Devanar eri cada uno delos extremos libres de éste alrededor de40 vueltas de cable aislado para campa-

nilla, cuidando hacerlo en el sentido co-rrecto indicado en el diagrama. Pelar laspuntas libres y seguidamente, racticar conprolijidad una escopladura redonda, conayuda de u n cortaplumas, en el centro

del corcho e insertar en la misma el ex-tremo cerrado de un tubc de ensayo de10,5 o 13 cm, de manera que calce ajus-tadamente. Esto completa el bobinado dela armadura. Ahora puede construirse elconmutador: cortar dos trozos rectangu-lares de lámina de cobre de una anchuraaproximada de 4 c m y de longitud sufi-ciente como para rodear el tubo de ensayodejando un espacio libre de alrededor de

6 m m entre ambas chapas. Curvarlas paraque se adapten al tubo y practicar en cadauna de ellas un pequeño agujero en elque se soldarán o engancharán, retorcién-dolos, los extremos pelados de los cablesterminales de los bobinados de la arma-dura. Asegurar estas placas conmutadorasfirmemente en su posición con tela adhesi-va arriba y abajo. El rotor, formado porla armadura y el conmutador está ahora

complttc. Colocarlo en posición sobre suapoyo vertical, poniendo ambas escobillasen contacto con el conmutador. Girar eltubo de ensayo en el corcho hasta que lasescobillas apoyen en l os espacios librescuando la armadura esté alineada con l oselectroimanes de campo. Si l os devanadosy conexiones se han realizado eti la formaindicada, una vez conectado el motor conuna o dos pilas y luego de aplicar un ligeroimpulso a la armadura, arrancará con granvelocidad. Si no funcionara, inspeccionarlas escobillas verificando si hacen un con-tacto leve pero efectivo. Tal vez convengamodificar su ángulo, para lo cual habráque desenrollarlas de los clavos y soste-nerlas con los dedos presionando levemen-te contra las placas del conmutador. Alpar que se las sostiene, siempre parale-

lamente, inclinarlas a distintos ángulosmientras un ayudante hace girar con lamano la armadura. Observar el punto enel cual la armadura gira con mayor velo-cidad y fijar las escobillas en dicha po-

sición.

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2.182 i16ovimiento ondulatorio

+-

A imanes de campoE armadura 4 0 ueltas

c conmutadorD escobillas

en 'cada polo-

(observar el sentidodel devanado)

Movimiento ondulatorio

Produceion de ondas

2.182 Observación de la propagación deondas a lo largo de una soga

Mostrar a la clase una soga larga de lasde tender la ropa y preguntar a los alum-nos si pueden indicar alguna manera de

producir ondas que se propaguen a lo lar-go de la misma. Dejarlos que ensayen losmétodos propuestos y observar cuáles sonlos más efectivos. Sugerirles entonces, queuno de los alumnos ate uno de los extre-mos de la soga a la manija de la puerta,o a un árbol y tire del otro, de maneraque aquélla no toque el suelo y dejar que

Motor eléctrico senciIIo

(a) disposicibn general

(c) detalle del conmutador0

traten de producir ondas, grandes y fácil-mente visibles moviendo el extremo de lacuerda hacia arriba y abajo rítmicamentepara producir ondas verticales o hacia laizquierda y derecha para hacer ondas ho-rizontales. Hacer que pruebe otro alum-

no, golpeando la cuerda con un palo en

forma rítmica. ¿Ven los !alumnos las on-das? El mejor lugar de observación escerca de uno de los extremos de la cuerda.Unos trozos de género de colores vivosatados a la soga a intervalos regularesayudarán a hacer más visible el movi-miento. Explicarles que la pregunta que deinmediato se plantea, luego de haber ob-

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117 Movimiento ondulatorio 2.185

servado las ondas en la cuerda es: ¿Porqué se originan allí? invitarlos a que ex-pongan sus teorías al respecto. Mediantela formulación de esta pregunta puede in-troducirse el concepto de energía aplicada.

2.183 Construcción de un tanque para es-

Practicar una abertura rectangular en elfondo de una cubeta de las empleadaspara revelado fotográfico, de aproximada-mente 30 > 45 cm, dejando alrededor unborde de unos 2,5 c m de ancho. Pegar enel fondo del tanque, sobre dicho rebordeuna lámina de vidrio transparente, uti-lizando cola impermeable y dejarla secar.Este tanque puede usarse de dos maneras:

A. Conseguir una caja de cartón de 30 X30 X 45 c m y cortar en el centro de unade sus caras menores un agujero circularde 15 c m de diámetro. Pintar el interiorde la caja de color negro mate. Co m ofuente luminosa puntiforme, colocar unalamparita de automóvil, con su portalám-

para sobre un cubo de madera de 7,5 c mde lado. Poner el tanque sobre la aber-tura circular de la caja y llenarlo conagua hasta una altura de aproximadamente5 mm. scurecer la habitación y encenderla lamparita (ver el dibujo). Observar lasombra circular que se proyecta en elcielorraso cuando cae dentro del tanqueuna gota de agua procedente de un embu-do chico o de una pipeta. Si dicha sombra

resulta distorsionada por la acción de lasondas reflejadas por las paredes del tan-que, improvisar una ‘playa’ en pendientecon marcos de contención del agua alo largo de los bordes. En.caso de pro-ducirse formaciones paralelas a los bor-des causadas por la vibración de conjun-to del tanque, colocarlo sobre una alfom-brilla ‘absorbente’ de goma o de fieltro.U n vibrador con uno de‘sus extremos in-

troducido en el agua producirá trenes deondas continuos. Para construir el vibra-dor sujetar por su parte media una hojade sierra de 30 c m de largo uniendo auno de sus extremos, mediante un termi-nal eléctrico o un perno pequeño, un trozode alambre de cobre grueso. Doblar enángulo recto con respecto al plano de la

tudiar las ondas

hoja este alambre y cortarlo dejando unapéndice de alrededor de 2,5 c m de largo.Sujetar la hoja de sierra a u n soportefirme de laboratorio de modo que el extre-mo del alambre de cobre se sumerja en el

agua del tanque. Hacer vibrar la extremi-dad libre de la sierra y observar las ondasque se producen. Cortar un trozo de hoja-

lata en forma de T para construir una pa-leta agitadora destinada a producir ondasplanas y uniría como en el caso anterioral extremo libre de la hoja de sierra. Pe-gar sobre ésta, cerca del alambre de cobreun trozo de plastilina para equilibrar am -bos extremos, así la vibración podrá m an-tenerse durante bastante tiempo.

B. El tanque puede también montarse so-bre patas colocando la fuente de luz enci-m a del mismo. Una hoja grande de papelblanco o un trozo de ‘hardboard‘ intadode blanco colocado debajo del tanque fa-cilitará la observación de las ondas. LaIámpara deberá regularse a la altura ade-cuada para la mejor observación. La pro-fundidad del agua recomendada es de5 mm. Con profundidades de 3 mm las

ondas se amortiguan a corta distancia pe-ro no existe el inconveniente de las re-flexiones. Con profundidades superiores a6 mm las reflexiones en el borde puedenser m u y molestas. Las ‘playas’ de conten-ción de gasa originan múltiples reflexio-nes débiles, que pueden ser más molestasque la reflexión ligeramente más fuerte y

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2.183 Movimiento ondulatorio 118

neta producida sin la gasa. Si es posibleoscurecer ia habitación las ondas entoncesserán más efectivas y claramente visibles.Si esto no fuera posible es aconsejableemplear como fuentes luminosas, lámpa-

ras de 48 vatios. Comenzar el experimen-to pid:endo a los alumnos que ponganagua en el tanque hasta una altura deaproximadamente medio centímetro y queoriginen ondas con sus dedos tratando deextraer las conclusiones que puedan deesta experiencia. Advertirles que l os di-bujos, similares a los de las mantas es-cocesas, ue se producen cuando se sacudeel tanque, no obstante su atractivo, sonexcesivamente complicados para que deellas se puedan extraer conclusiones cien-tíficas.

2.184 lrnpulsos de ondas circulares sim-

Comenzar produciendo una sola onda cir-cular en el centro del tanque y luego va-rias sucesivas empleando: (a) un dedo; (b)

tocando el agua con un 1áDiz; (c) dejandocaer una gota de agua desde un gotero.

ples en el tanque de ondas

2.185 Impulsos rectos, simplesPueden generarse impulsos imprimiendo auna varilla cilíndrica, de madera, intro-ducida en el tanque un movimiento de ro-tación vivo en uno y otro sentido. Si dichomovimiento se efectúa en forma continuase producirán trenes continuos de ondas,

de bastante amplitud en las proximidadesde la varilla y cuya nitidez aumentará amedida que se alejan.Su tersura será ma-yor si el filamento de la lámpara es para-lelo a las mismas.

2186 Reflejo de los impulsos por una ba-

Observar qué ocurre cuando la onda (im-

pulso) choca contra una de las paredesdel tanque. Experimentar con: (a) un im-pulso circular; (b) un impulso recto quechoque perpendicularmente contra las pa-redes del tanque (es decir, normalmente alas mismas); (c) un impulso recto que al-cance a la parea en forma oblicua (esdecir, que incida bajo distintos ángulos).Evitar la elección de un ángulo de inciden-

rrera recta

cia de 45" porque en este caso particularla comprobación de la influencia del ángu-lo de incidencia es más difícil de observar;ensayar con ángulos de incidencia muchomenores y mucho mayores.

2.187 Reflexión en una barrera curva

Ensayar el reflejo de un impulso sobreuna barrera curva formada por un tubo degoma dispuesto de modo que su formasea aproximadamente parabólica. Para fa-cilitar su curvatura y contrapesarlo den-tro del tanque conviene colocar en su in-terior, un alambre de cobre grueso, antes

de curvarlo.

2.188 Refracción de las ondas

Se puede estudiar la propagaci6n de lasondas cuando penetran en un 'medio' apa-rentemente distinto, colocando en el cen-tro del tanque una placa de vidrio. Regu-lar el nivel del agua, con la ayuda de unapipeta para que dicha placa quede apenascubierta por el líquido. Observar que cuan-

do las ondas pasan sobre la placa la dis-tancia entre sus crestas (la longitud deonda) se acorta. La velocidad de propaga-ción de la onda es también menor enaguas poco profundas. Este experimentotambién puede emplearse para estudiar larelación existente entre dicha velocidad, lalongitud de onda y el número de ondaspor segundo (frecuencia).

La manera en que se refractan las on-

das depende de la forma de la placa devidrio. Empleando placas de diversas for-mas se puede estudiar en una única super-ficie y la acción de prismas y lentes.

2.189 Difracción a través de barreras con

La difracción a través de una sola aber-tura se observará dejando un espacio de

2 cm, o menor, entre dos barreras colo-cadas en el tanque para producir ondas.Dichas barreras deberán colocarse a unos5 c m del vibrador descripto en el experi-mento 2.183. Las ondas de .elevada fre-cuencia s610 pueden observarse con el au-xilio del estroboscopio. Se comprobará quelas ondas que pasan por los extremos delas barreras ocasionan perturbaciones y

pequeñas aberturas

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119 Movimiento ondulatorio 2.191

deben bloquearse mediante barreras late- 2.190 (a) Formas de

raies. Con frecuencias m u y altas, las mis- ondas mari- A-

mas barreras pueden comenzar a vibrar nasA onda oceá-

produciendo efectos engañosos, por lo cualdeben evitarse. Varíese la anchura del es- B onda pro- c-

pacio Iibre para demostrar que con aber-turas mayores la difracción es menor. una lancha D-

Sonido das

2.190 Formas de las ondas sonorasSe denomina frecuencia de una vibrac'ióndada al número de vibraciones completas,por segundo. Los sonidos de distintas fre-cuencias se combinan en forma análoga a

la de las ondas producidas en el agua.Las olas del océano son las más largas,es decir, las de más baja frecuencia.Si sehace pasar sobre las mismas un pequeñobote a motor, éste emite sus propias on-das, de mayor frecuencia que las oceáni-cas. Si además sopla una brisa, originarápequeñas olas que cruzarán la superficiedel oleaje producido por la lancha a motor.La frecuencia de estas Últimas es aún m ás

elevada que la de las anteriores.Si se com-binan las tres vibraciones se obtiene comoresultante la curva representada en lafigura (fig. 2.190 a).

En forma similar, las ondas sonoras dedistintas frecuencias producidas por diver-sos instrumentos se combinan formandoondas de estructura característica (fig.2.190 b).

0-nica

ducida por

c pequeñasondas riza-

D combina-ción de lasanteriores

cias combi-nadas

B A

2.191 Forma de las ondas sonoras emiti-

Unir a uno de los extremos de un diapa-són mediante lacre caliente, un trozo dealambre fino, sujetando al mismo rígida-mente por su mango, paralelamente a lasuperficie de la mesa y apenas por encimade la misma. Ennegrecer en la llama deuna vela o lámpara de aceite una planchade vidrio pequeña. Colocar el vidrio ahu-

mado horizontalmente, debajo del extremodel diapasón portador del alambre fino,el cual se curvará para que apoye sobreel vidrio. Hacer vibrar el diapasón gol-peándolo con el dedo deslizando la placasobre la mesa con velocidad suficiente paraque sobre la misma se grabe Iina líneaondulada (ver el dibujo).

das por un diapasón

F E

2.191 Onda generada por un diapasónA alambre finoB lacrec placa de vidrio ahumada, sobre la mesa

D trazo sobre la placa cuando se desplaza

E línea de referenciaF trazo sobre la placa cuando se desplaza

con el diapasón vibrando

con el diapasón sin vibrar

mientras el diapasbn vibra

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2.191 Movimiento ondulatorio 120

Repetir este experimento moviendo laplaca de vidrio a distintas velocidades yempleando distintos diapasones.

2.192 Obsewación y percepción táctil de

las vibraciones productoras de on-das sonoras

Sugerir las siguientes experiencias demos-trativas de las vibraciones superficialesque producen sonidos audibles:

1. Estirar y pulsa? bandas de g oma y cuer-das de los instrumentos que puedanconseguirse.

2. Apoyar una regla contra el borde delpupitre de modo que sobresalgan 15 c my hacerla vibrar.

3. Colocar un tambor sobre el escritorioy desparramar sobre el parche granosde cereal inflado. Golpearlo y observarla danza de los granos.

4. Presionar la laringe con los dedos pul-gar e índice emitiendo al mismo tiempocon la voz un sonido de tono alto.Podrá percibirse la vibración del mismo.

5. Tomar un diapasón por el mango, sinapretarlo y golpear' no de sus brazoscontra el borde del escritorio: ¿Qué seescucha? Golpearlo nuevamente, estavez tocando rápidamente con sus ex-tremos el agua contenida en un reci-piente: ¿Qué ocurre? La herradura, al

vibrar, producirá un chapoteo en elagua.

6. Improvisar una campana con una cu-chara. Cortar 1 m de hilo de algodón.Unir ambos extremos y sostenerlos jun-

tos y en el seno del lazo así formadoponer en equilibrio una cucharita deté. Presionar ambos extremos del hilocontra los oídos con las puntas de losdedos inclinándose hacia adelante paraque el hilo y la cucharita suspendidadel mismo cuelguen libremente. Pedira alguien que golpee la cucharita conun clavo o con otra cucharita, ligera-mente. Se escuchará un sonido similar

al de una campana. Las ondas sonorasse propagarán a través del hilo hastalos oídos.

1.193 Las latas vibrantesA. Perforar un pequeño agujero en el fon-do de una lata. Pasar a través del mismoun hilo resistente o un trozo de línea depesca y atar firmemente un lápiz en el

extremo del mismo situado en el interiorde la lata. Frotar el hilo con resina. Sos-

tener ia lata con una mano y apretandoel hilo con dos dedos, deslizarlos a lolargo de éste: la lata emitirá u n sonido.Repetir el experimento deslizando los de-dos a diferentes velocidades y comproban-do los distintos tonos de los sonidos.B. Dos latas con sus tapas bien cortadaspueden hacer las veces de sencillo telé-

fono para demostraciones. Perforar en elfondo de cada una un agujero pasandopor ellos los extremos de un hilo de algo-dón delgado, de varios metros de longi-tud. Atar a los mismos palillos de fósforoso trozos de lápices por el interior\de laslatas. Manteniendo el hilo tirante hablary escuchar a los alumnos. Las ondas so-noras se propagan a través del hilo hastael fondo de las latas que actúan como un

diafragma, transmitiéndolas por el airehasta el oído. Explicar qué ocurre cuandose habla a través de este teléfono.

2.194 Propagación de las ondas sonoras a

Para demostrar que las ondas sonoras sepropagan a través de la madera hacer que

través de la madera

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121 Movimiento ondulatorio 2.198

un alumno apoye su oreja en uno de losextremos de la mesa mientras otro golpeasuavemente con un lápiz o una regla enel otro extremo.

2.195 Ensayo de materiales que absorben

Comprobar das propiedades de absorcióndel sonido de pequeños trozos de goma,esponja, fieltro y otros materiales. Colocarla pieza a ensayarse sobre una mesa demadera; golpear un diapasón y apoyar sumango sobre el fragmento de material yluego golpearlo nuevamente y apoyar elmango directamente sobre la tabla de la

mesa: ¿Cuál de los sonidos es m ás fuerte?Efectuar la prueba con cada uno de losmateriales.

el sonido

2.196 El sonido no se propaga en el vacíoPara efectuar esta demostración es nece-sario extraer el aire del interior de unfrasco grande u otro recipiente adecuado,por ejemplo, de un frasco Winchester. Sino se dispone de un aspirador puede im-

provisarse una bomba de vacío simple conun inflador de bicicleta. Desarmar primeroel inflador y quitarle el pistón desatorni-llando el perno que sujeta las arandelasde cuero e invertir la posición de éstascolocándolas luego nuevamente en el pis-tón y a éste en el cilindro del inflador (vertambién el experimento 2.309).

Colocar una campanilla en el interiordel recipiente o frasco, cuando éste añnesté lleno de aire y sacudirlo. El sonidode la campanilla podrá escucharse m u ycl'aramente. Empleando la bomba aspira-dora, extraer la mayor cantidad posiblede aire del frasco y sacudirlo nuevamente.¿Se escucha todavía la campanilla? ¿Cómoexplicar este fenómeno?

2.197 Cómo funciona el oído

Las vibraciones del aire penetran por eloído por el conducto auditivo formado enla base del oído por la membrana del tím-pano. Ponen a éste en movimiento y alhacerlo, movilizan el sistema formado portres huesos pequeños adheridos a éste.Por este medio alcanzan la cavidad bseadenominada oído interno. Una parte del

oído tiene forma similar a la de la conchade un caracol. En ella se encuentra elórgano que recibe las vibraciones sonorasy que se comunica con el cerebro a tra-vés del nervio acústico. Otra parte del

oído interno que comprende pequeños ca-nales semicirculares no desempeña ningúnpape! en la audición (ver la figura).

D

8.197 C ó m o funciona el oídoA el tímpano vibraB martillo y yunquec nervio acústicoD oído externoE oído medioR oído interno -canales semicirculares-caracol

Las vibraciones sonoras se transmitennormalmente a la cóclea, con forma decaracol por medio del tímpano y los hue-sos pequeños. Esto da origen a un impulso

nervioso que se transmite al cerebro, perolos huesos del cráneo pueden tambiéntransmitir las vibraciones y percibimos so-nidos cuando las ondas llegan al caracolpor cualquiera de ambos caminos.

Cuando un sonido llega a ambos oídospsdemos distinguir de qué dirección pro-viene. Si procede del frente, las vibracio-nes alcanzan ambos oídos simultáneamen-te y con igual intensidad, pero si la fuente

emisora del sonido es lateral, uno de losoídos está más alejado y las ondas querecibe son menos intensas y llegan conun ligero retraso.

2.198 Cómo se produce la vozEn la producción de la voz se emplea laboca, los dientes, la lengua, la garganta

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2.198 Movimiento ondulatorio 122

y los pulmones. El sonido se origina de-bido a la vibración de dos hojas o m e m -branas delgadas, llamadas cuerdas voca-les, extendidas a través de una caja deresonancia denominada laringe. La laringe

es la extremidad superior de la tráquea yestá situada convenientemente atrás, enla base de la lengua. Allí, una puerta-trampa llamada epiglotis se cierra auto-máticamente sobre la laringe, al tragar,impidiendo el paso de los alimentos porla tráquea (ver la figura). Al estirarse lascuerdas debido a la contracción de cier-tos músculos de la garganta tiende a for-

l - - -I ID

A cuerdas vocales

B epiglotisc respiración ordinariaD locuciónE laringe

marse entre ambas una ranura estrecha;cuando el aire es forzado a pasar a tra-vés de esta, las cuerdas comienzan a vi-brar comunicando sus vibraciones al airede la tráquea, de los pulmones, de la boca

y de las cavidades nasales.

mentos en que se requiera una fuente lu-minosa m u y pequeña deberá emplearse unalámpara de filamento puntiforme tratandode evitar la sombra proyectada por elalambre soporte del mismo. Las lámparas

usadas en los indicadores de dirección yen la iluminación interior de los auto-móviles proporcionan fuentes luminosasde bajo voitaje útiles para los experimen-tos ópticos. Con un trozo de madera ter-ciada puede confeccionarse un soporteconveniente para las mismas. La conexiónelectrica al culote puede hacerse con tirasde hojalata clavadas con >tachuelas a lamadera o mediante terminales atornilla-

dos. Con una lámpara para-iluminar vi-drieras puede armarse una fuente luminosaque funcione con el voltaje del sector.Otras fuentes útiles pueden prepararse conlámparas para proyectores de diapositivasde 35 mm o cinematográficos de 8 mm(observar la figura).

Luz

Producción de luz

l V

2.199 Una fuente luminosa de bajo voltaje

2.199 Fuentes luminosas aconsejablesPuede hacerse una fuente de luz compactacon una lámpara eléctrica pequeña y de

gran intensidad, con filamento corto yrecto. Son excelentes para este propósitolas usadas para la iluminación posteriorde los automóviles. Montar la lámpara so-bre una base aislante acorde con el voltajeempleado, protegiendo contra contactosaccidentales o cortocircuitos todos los

terminales al descubierto. En los experi-

2.200 Fuente de rayos luminososCubrir la fuente de luz con una lata pe-queña y oscurecer la habitación. Sobre los

costados de la lata perforar agujeros de1 o 2 mm de diámetro. Soplar humo al-rededor de la lata para hacer visibles losrayos luminosos emergentes. racticar agu-jeros en cantidad suficiente para quepueda observarse con claridad de dóndeproviene la luz y hacia qué dirección seproyecta.

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123 Movimiento ondulatorio 2.202

Reflexión

2.201 Reflexión de rayos luminosos

Sostener un peine de manera que los rayos

luminosos pasen a través de sus dientese incidan sobre un trozo de cartón blancocolocado horizontalmente sobre la super-ficie de una mesa. Inclinar el cartón paraque los haces luminosos tengan una lon-gitud de varios centímetros y colocar unespejo perpendicularmente a los mismose inclinado en diagonal con respecto a sutrayectoria. Observar que los rayos queinciden en el 'espejo son reflejados poreste bajo el mismo ángulo. Hacer rotar elespejo y observar la rotación de 10s rayosreflejados.

2.202 Construcción de una caja de humopara el estudio de los rayos lumi-nosos

Obtener o construir una caja de maderade aproximadamente 30 c m de ancho yalrededor de 60 c m de largo. Poner hojas

de vidrio de ventana en la tapa y uno delos costados de la caja, dejando libre lacara posterior en la forma que indica la

figura y cubrirla con tela negra suspen-dida flojamente, a modo de cortina. Col-gar la misma en dos secciones con unasuperposición de aproximadamente 10 c mhacia el centro de la caja. Pintar el inte-

rior de la misma con pintura de colornegro mate. Casi hacia la mitad de la dis-tancia entre la parte superior y el fondode uno de los lados y más o menos a 8 o 10c m del vidrio frontal, practicar una ven-tana de 10 c m de altura por 5 c m de anchopara permitir la entrada de los rayos. Lamisma puede cubrirse con aberturas dedistinto tipo cortadas en cartón y asegu-radas por medio de chinches. Cortar un

trozo de cartón negro, perforar tres ,agu-jeros equidistantes de aproximadamente5 m m de diámetro y fijarlo sobre la ven-tana mediante chinches. Llenar la caja dehumo empleando un papel humeante colo-cado sobre un platillo en u n ángulo de lacaja. Luego, colocar una linterna eléctricao un proyector a más o menos 1 m de laventana; enfocar un haz luminoso de rayosparalelos dirigido hacia los agujeros prac-

ticados en la ventana. El humo hará visi-bles los rayos de luz en el interior de lacaja (observar la figura).

c

2.202 Caja de hu m oA cartón blancoB aproximadamente 1 mc frente y tapa de vidrioD género negro

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2.203 Movimiento

2.203 Reflexión normal en una caja de

Llenar con humo la caja y dirigir el hazluminoso de la linterna hacia los tres agu-jeros de la ventana. Colocar un espejo

plano en el interior de la caja y observarsi los rayos reflejados por el mismo seperciben en forma clara y definida. Cuan-

humo

do los rayos luminosos se reflejan deesta manera, sin dispersarse, se dice quela reflexión es normal. Desplazar el es-pejo modificando el ángulo de reflexión(observar la figura).

2.204 Escritura invertidaPara obtener la inversión de un escritose colocará una hoja de papel carbónicocon su cara hacia arriba debajo de unahoja de papel común en la que se escribi-rán algunas palabras: la escritura apare-cerá invertida kteralmente en el reversode la hoja y podrá leerse colocándola de-lante de un espejo. Escribir algunas pala-bras observando en el espejo los movi-mientos del lápiz.L.205 Construcción de una caja proyecto-

' ra para el estudio de los rayos lu-

minososEste aparato está constituido por los doscostados de una caja alargada de 22 X 6cm, sostenidos en este caso mediante dos

varillas y provista de un lente que se co-

ondulatorio 124

locará en uno de los extremos de la caja.Esta no tendrá fondo y se apoyará sobreuna hoja de papel fijada a un tablero dedibujo (observar la figura). La fuente lu-minosa será una lámpara de automóvil

de 12 voltios, 24 vatios. El portalámpara,provisto de una envoltura de latón ajus-tará firmemente en un orificio practicadoen una tabla corrediza, de madera, quehará las veces de tapa de La caja. Unaranura practicada por delante de la lentepermitirá colocar pantallas y filtros. U ntrozo de cartón provisto de una wnura'producirá un haz de luz estrecho y unpeine fino de los usados por los pintores

para vetear, dará un haz de rayos. Paraobtener rayos convergentes, paralelos odivergentes bastará con modificar la posi-ción de la tapa corrediza. Empleando tro-zos deslizables de espejo plano, bloquesde vidrio y prismas, pueden realizarse to-das las experiencias comunes relativas alos rayos luminosos. Con un trozo curva-do de hojalata se podrá obtener una curvacáustica.

En los experimentos con lentes relati-vos a la refraccción habrá que bajar lalámpara tanto como sea posible para quela luz no pase por encima del obstáculo.Para los experimentos con el banco ópticose puede colocar delante de la lente uncartón con un orificio provisto de un re-tículo hecho con hilos cruzados.

2.206 Demostración de las leyes de la

reflexión con la caja de proyecciónMantener un vidrio en posición verticalinsertando en uno de sus extremos unpedazo de corcho provisto de una ranurao por medio de un broche para sujetarpapeles. Los w yos procedentes de la cajade proyección descripta se reflejarán enel papel y su trayectoria se marcará concruces que unidas por medio de un trazomaterializarán el recorrido de los rayos,incidente, reflejado y normal (observar eldibujo).

2.207 Reflexión producida por un espejocóncavo, por medio de la cámara deproyección

Utilizar la caja de proyección construida.El espejo cdncavo puede improvisarse con

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125 Movimiento ondulatorio 2.208

Caja proyectora de rayosA lenteB lámparac ranura para colocarpantallas

D pantallas

Reflexión producida conla caja proyectora

\

V2.207 Reflexión en un espejo

cóncavo

una banda de hojalata o parte de un arode metal. La distancia foca1 del espejo sepuede medir directamente proyectando so-bre el mismo un haz de rayos paralelos(ver la figura).

2.208 Reflexión producida por una super-

Conseguir un espejo convexo; por ejem-plo,el lateral de un automóvil. Usarlo conla caja de proyección y observar los rayos

ficie convexa

2.208 Reflexión producida poruna superficie convexa

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2.209 Movimiento ondulatorio 126

reflejados por el mismo (ver el dibujo).Compararlos con la reflexión producidapor los espejos plano y cóncavo.

Refracción

2.209 Estudio del espectro mediante la caja

U n prisma de vidrio, al refractar un hazde luz de rayos paralelos producirá unespectro adecuado. Colocar delante de lalente de la caja de luz un cartón con unaranura estrecha (ver la figura 2.205); in-terponiendo filtros coloreados de gelatinao material plástico en el haz luminoso se

eliminarán ciertos colores. Por ejemplo,con un filtro (transparente úrpura se ob-servarán sobre la pantalla sólo líneas rojasy azules (ver también los experimentos

de proyección

2.220 y 2.221).

2.210 Los prismas modifican a los rayos

Sostener un prisma de vidrio en un haz. de luz paralelo y observar cómo se re-

fracta. Hacer rotar el prisma alrededor desu eje.

luminosos

2.211 Las lentes modifican a los rayos de

Tomar las lentes de un viejo par de an-teojos o de instrumentos ópticos en desusoo adquirir lupas para lectura o de mano

lUZ

que los rayos del haz sean paralelos. Lle-nar la caja con h umo e interceptar conuna lente biconvexa las trayectorias delos tres rayos luminosos de manera que elcentral pase por el centro de la lente.

Observar los haces que pasan por los ex-tremos opuestos de la lente, procedentesde la fuente de luz: ¿De qué maneraresultan afectados? Repetir la experienciaempleando una lente bicóncava.

2.212 Demostración de la refracción me-

Poner sobre la ventana de la caja de h umoun cartón negro con u n agujero cuadrado

de unos 8 mm de lado. Ajustar la linternapara que proyecte un haz de luz en elinterior de la caja. Llenar con agua unabotella grande, preferiblemente de secciónrectangular y agregarle algunas gotas deleche o una pizca de almidón o harinapara enturbiarla y ponerle un tapón. Lle-nar la caja de humo y sostener la botellaperpendicularmente al rayo de luz y ob-servar su trayectoria a través del agua.

Luego, inclinarla a diferentes ángulos conrespecto a éste y comprobar en qué m e-dida resulta modificada su trayectoria através de la botella (observar la figura).

2.213 La refracción de la luz y sus apli-

A. Introducir una varilla en un recipientealto que contenga agua, de modo que par-

diante la caja de humo

caciones

y cubrir la ventana de la caja de humocon un cartón en el que se hayan pedo-

rado tres agujeros alineados verticalmen-te. Estos deberán ser equidistantes perola distancia entre ambos agujeros latera-les debe ser ligeramente inferior al diáme- de luz pasar agua aire.tro de la lente. Regular la linterna para

te de ella sobresalga por encima de lasuperfimcie.Si se observa en el lugar dondela varilla penetra en .el agua se ven3 queParece CurvarSe. Este efecto es producidoWr la desviación O refracción de 10s rayos

B. Poner una moneda en el fondo de unti

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127 Movimiento ondulatorio 2.216

taza vacía y colocarla sobre una mesa.Retroceder hasta que el borde de la tazaoculte la moneea. Permanecer en dicholugar mientras otra persona vierte lenta-mente agua en la taza: ¿Qué se observa?

¿Cómo explicaría este fenómeno?

2.214 Pasaje de la luz a través del agua

Deberá mostrarse a la clase un rayo lumi-noso pasando a través del agua contenidaen un tanque. Poner una lente convergente0 distancia conveniente delante de la fuen-te de luz, para producir un haz paralelo.Detrás de la lente se colocará una pantallacon un pequeño orificio circular de aproxi-

madamente 1 o 2 mm de diámetro paralimitar la anchura del haz reduciéndolo0 un estrecho lápiz horizontal. Este lápizde luz se proyectará a través de uno delos extremos del tanque, lleno de agua confluorescefna o una pequeña cantidad deleche. La observación principal consistiráen ver el ingreso de dicho lápiz de luzen el tanque por su parte frontal. Si sedispersa un poco de humo o polvo de tiza,

su trayectoria a través del aire será tam-bién visible, antes de entrar y después deemerger del tanque. Los alumnos podrántambién observar desde el lado posteriordel mismo, mirando Q lo largo del rayopara comprobar si es rectilíneo.

de cartón o papel negro. Colocar el vasoa pleno sol sosteniendo el cartón delantedel mismo de manera que pase un haz deluz a través del agujero. Colocar primeroel cartón de m odo que el orificio quede

por debajo del nivel del líquido, obser-vando la trayectoria del haz a través delagua (ver la figura) luego levantarlo has-ta que el rayo incida’ sobre la superficie(ver la figura) y observar la dirección delhaz de luz. Proseguir los experimentospara determinar en qué medida el ángulode incidencia del rayo en la superficie delagua afecta su trayectoria en el interiorde la misma.

2.216 ‘Derramando’ luzHacer un agujero en el fondo de un reci-piente y ponerle un tapón. Llenar el reci-piente de agua hasta las tres cuartas par-tes de su volumen y suspender en su in-

2.215 Refracción de la luz al pasar del

Verter algunas gotas de leche en el agua

contenida en un vaso para enturbiarla.Perforar un orificio pequelio en un trozo

aire al agua

C

D D

2.215 RefraccionA cartdnB abertura situada por en-cima de la superficie delagua

c abertura por debajo dela superficie

D agua mezclada con leche

tenor una linterna de manera que la luzse proyecte dentro del agua. En una ha-bitación previamente oscurecida, retirar el

tap6n dejando que el agua se vierta en otroreceptáculo. La luz parecerá derramarsecon el agua. Lo que ocurre se debe aque los rayos luminosos se reflejan haciatodas direcciones dentro del chorro deagua en su trayectoria hacia el otro reci-piente. Otros rayos se reflejan hacia losojos del observador.

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2.2 17 Movimiento ondulatorio 128

2.217 Cómo se forma la imagen producida

Oscurecer todas las ventanas de la habi-tación excepto una. Colocar a un alumnocerca de esta ventana sosteniendo una

lente dirigida hacia una escena cualquieraen el exterior. Aproximar lentamente unahoja de papel blanco a la otra cara de la

por una lente convexa

A lupaB cart6n blancoc ventana

lente hasta que se forme la imagen. ¿Quése observa en relación con la posición dela imagen?

2.218 Determinación del aumento de una

Enfocar una lupa sobre un papel rayadocomparando el número de espacios visi-

lente

bles fuera de la lente con uno de los es-

pacios que se observan a través de ella.La lente representada en la figura aumen-ta tres veces.

sostener los espejos y lentes y un sistemaadecuado de medición de las distancias(observar la figura).Una regla graduada de un metro de

longitud constituye la base de este senci-

llo aparato. A modo de soportes se adap-tarán unos tacos de madera con escota-duras que calcen exactamente sobre laescala. Una capa de corcho o de cartónblanco encolada a su cara superior per-mitirá clavar fácilmente alfileres en lostacos, los que harán las veces de objetoso de puntos de referencia. Unas lengüetasde hojalata atornilladas proporcionaránunos portalentes adecuados. Una ranura

en la parte superior de los tacos ayudaráa mantener a las lentes en posición y untubo de g oma forrando las lengüetas me-jorará el ajuste.

Las fuentes luminosas y pantallas pue-den improvisarse con cartón y foquitosde linterna fijados a los tacos. Convieneconstruir varios juegos completos de esteaparato para que los alumnos puedan ex-perimentar individualmente con las lentes.

La ranura puede hacerse fácilmente conun formón efectuando previamente doscortes de sierra en la madera.Este aparato puede emplearse para de-

terminar la distancia foca1 de las lentes(distancia desde el foco hasta el punto

2.219 Sencillo aparato para el estudio de

Todo lo que un banco óptico requiere esuna superficie firme, un dispositivo para

las lentes

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129 Movi m ent o ondul ator i o 2.223

en que se refractan l os r ayos l um nososparal el os a ej e) y para real i zar experi -ment os de i nterferenci a y di f racci ón.

Col or

2.220 C6l or de la luz sol arOscurecer una habi taci ón en la que pene-tre l uz sol ar. Per f orar un pequeño ori fi ci oen la corti na. de la vent ana para que entreun haz de l uz del gado. I nterceptar conun pri sma de vi dri o di cho haz y observarla banda de col ores denom nada espectro,proyect ada sobre la par ed opuesta o eci el orrci so (observar la fi gura). Sostener

una I upa sobre di cha banda haci a e l adoposteri or del pr i sma: ¿Qué ocurre en labanda proyect ada sobre la pared? (Vert ambi én los experi ment os 2.209y 2.221. )

2.221 For maci ón de un espectro si n ayuda

Col ocar a pl eno sol una cubeta con agua.Apoyar un espej o de bol si l l o rectangul arcont ra una de l as paredes i nternas de lacubeta y regul ar su posi ci ón de modoque se proyecte sobre la pared la bandacol oreada del espectro.

2.222 Exper i ment os cen e col or empl ean-do materi al con ret i cul ado de di-

f racci ónUna f or ma muy barata de este nqteri alconsi ste en una l ámna de pl ásti co t ranc-parente con ml l ares de f i nas l í neas gra-badas, que puede adqui ri rse en l os comer -ci os de materi al ci enti fi co. Estas l í neasdescomponen la l uz bl anca f or mando es-pectros bri l l antes. En este ti po de exper i -

del pri sma

ment os e secreto del éxi to resi de en eempl eo de una fuente punt i f orme de l uz,que l os al umnos obser var án a través del as redes de di f racci ón. Col ocar sobre eescri tori o una l ámpara el ectri ca especi al ,

provi sta de un f i l amento que pr oporci oneuna l í nea l umnosa vert i cal y neta. Aobservar ésta a través de la red los al umnos verán vari os her mosos espectros consus col ores cl arament e i denti f i cabl es. Po-drán descubri r por sí m smos el orden del as bandas col oreadas del espectro - RAA-VAN- que representan a roj o, anaran-j ado, amari l l o, verde, azul , í ndi go y vi o-l eta. Las m smas redes de di f racci ón pue-

den usarse para observar las l í neas bri -l l antes en l os espectros produci dos por l ost ubos f l uorescentes y de neón de l os l e-treros l umnosos. Di chas l í neas bri l l antesson caracterí sti cas de l os el ement os quí -m cos en est ado gaseoso cont eni dos en et ubo y si rven para i denti f i carl os. En estef enómeno se basa e pri ncipi o del espec-t rosc6pi o, uno de l os i nst rument os ci en-tí fi cos de mayor uti l i dad. (Ver e expe-

r i ment o 4.101.)

2.223 Exper i ment os empl eando los rayos

Las l ámpar as cal onf i cas empl eadas en et ratament o de l as af ecci ones muscul ares,

i nf rarroj os

A l ámpar a calorl fi cau luz visiblec solución opaca de iodo en te-tracloruro de carbono

D rayos i nfrarroj os, invisiblesE papel negro quemándose

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2.223 Movimiento ondulatorio 130

emiten radiaciones infrarrojas cuya longi-tud de onda es más larga que la de la luzvisible. La figura ilustra una forma efec-tiva de producir rayos infrarrojos y cómoéstos se pueden enfocar mediante los mis-

mos procedimientos que la luz visible. Lasolución iodada absorbe la luz visible perodeja pasar las longitudes de onda máslargas, del infrarrojo.La propiedad que exteriorizan los rayos

infrarrojos de atravesar esta solución pue-de relacionarse con su empleo en la ob-tención de fotografías aéreas a través dela niebla y la bruma.

2.224 Empleo de la luz ultravioletaPara ilustrar los fenómenos de fluores-cencia puede emplearse una fuente de luzultravioleta que puede conseguirse en los

comercios proveedores de instrumentalcientífico pero, para efectuar demostracio-nes en el aula se puede construir fácii-mente un aparato sencillo. Fijar primerodos portalámparas a una base adecuadade material aislante y atornillar el con-

junto en el fondo de una caja de cartóna la que previamente se le habrá retiradola tapa. Poner en los portalámparas dos

A lamparas de argónB mirilla

lámparas de argón, baratas (observar la

figura). Conectar dichas lámparas en para-lelo procurando no dejar ningún cable sinaislar y practicar una muesca en uno delos lados de la caja para el paso del cor-dón. Luego, invertir la caja y practicaruna mirilla para observar en lo que ahoraes la parte superior de la misma. Lo queevitará la exposición directa de los ojos

a la radiación ultravioleta. Precaución:Los rayos directos pueden causar seriodaño a los ojos. Para observar distintosobjetos en luz negra colocar simplementela caja sobre ellos y enchufar el toma-

corriente.Seleccionar objetos que brillen al ser

expuestos a la luz ultravioleta. Algunasmedias, corbatas y camisas usadas porlos muchachos y niñas están teñidas concolorantes fluorescentes y también bri-llarán si se las expone a su acción dentrode la caja oscura, bajo las lámparas deargón. Muchos jabones en polvo contie-nen ahora sustancias 'abrillantadoras'. En

las ropas lav'adas con dichos productosse observará fluorescencia si se las some-te a la radiación ultravioleta de una Iám-para de argón. También están comenzandoa usarse pinturas y lacas fluorescentes ypuede experimentarse con objetos pinta-dos con ellas y agregarlos a la colección.Igualmente puede obtenerse tiza fluores-cente y compararla con la tiza común.Ciertos minerales, como la willemita, al-

gunas fluoritas, ópalos y esfaleritas pro-ducirán fluorescencia en la caja de luz ul-travioleta.

2.225 Colores en una película de agua

Preparar una solución jabonoca concen-trada como para hacer pompas de jabón.Llenar con la misma un plato playa Su-mergir en la solución una huevera o unataza de té hasta que se forme en sus bor-des una película y colocarla bajo luz fuer-te de manera que ésta se refleje en lapelícula. Observar los colores e, inclinan-do la taza para que la película quede enposición vertical comprobar los cambiosde forma de los mismos a medida que lapelícula se adelgaza en su parte superior.Los colores que se observan en las pelícu-las delgadsas provienen de la interferenciade las ondas luminosas al reflejarse ensus caras anterior y posterior.

jabonosa

2.226 Colores en una película de aceiteLlenar con agua un plato poco profundoy colorearla con tiqta negra hasta queesté m u y oscura. Colocar el plato sobre

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131 Movimiento

el antepecho de una ventana donde laluz proveniente del cielo sea m u y inten-sa, no bajo la luz solar directa. Observarel agua de manera que la luz incidente seproyecte en los ojos y al mismo tiempo,poner una gota de aceite o gasolina enel borde del piano más próximo al obser-vador. Se verá un arco iris de colorebrillantes que se aleja muy rápidamenteen dirección al borde opuesto del plato.SopEando sobre la superficie se produciránvariaciones en la coloración.

2.227 El color de los objetos transparentesUtilizar para este experimento la caja dehumo construida para la experiencia 2.202,

ondulatorio 2.230

lores parecen negros excepto cuando selos expone a la luz de su propia coloración.En consecuencia, el color de los objetosopacos es producido por la luz que refle-jan. Absorben a los demás colores del es-pectro.

2.229 Mezclas de pigmentos coloreadosTomar una barrita de tiza azul y atraamarilla; pulverizarlas y mezclarlas. Elcolor resultante será verde aunque nohaya sido producido por pigmentos purosde un solo color. Observar que el verde,en el espedro, se encuentra entre el ama-rillo y el azul. El amarillo absorbe todoslos colores excepto el amarillo y el verde,

proyectando en la misma un solo haz lu-minoso. Interceptarlo con un vidrio u hojade celofán incoloro y comprobar que laluz proyectada sobre la pantalla blancade la caja es blanca. Repetir la operacióncon un vidrio o celofán rojo y observarque la luz que incide sobre la pantallablanca es roja (ver la figura). Los demáscolores componentes de la luz blanca fue-

ron absorbidos por el filtro rojo. Experi-mentar con láminas transparentes de di-versos colores. Se comprobará que su co-loración es producida por íos colores quetransmiten y que las mismas absorbenotros colores.

2.228 El color de los objetos opacosProyectar un espectro luminoso, con buenadefinición, en la pared o sobre una hoja

de papel blanco, en una habitación oscura.Cubrir con un trozo de tela roja la zonaazul del espectro: ¿Cuál es ahora 5u color?Colocarlo sobre el verde y el amarillo.¿Quéaspecto presenta? Colocarlo en el rojo:¿Cómo se observa ahora? Repetir la expe-riencia empleando telas de color azul, ver-de y amarillo. Se comprobará que los co-

y el azul absorbe a todos salvo el azuly el verde. Es por esta razón que el ama-rillo y el azul se absorben recíprocamentey que el color reflejado hacia el ojo esel verde. Repetir el mismo experimentomezclando las colores de una caja depinturas.

2.230 Mezcla de luces de color

La mezcla de luces coloreadas puede reali-

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2.230 Mecáni ca 132

zarse empl eando di scos de cart ón pi nta-dos con acuarel a. Una sugerenci a consi sti -ría en pi ntar cada una de las carasde un di sco de 10 c m de di ámet ro: en unaun cí rcul o de col or amari l l o ‘ yema dehuevo’ y en la otra uno azul . Suspendi endoe di sco entre dos trozos de cordel yhaci endo gi rar éstos entre los dedos seobt endr á un col or casi bl anco si los co-l ores se han el egi do cui dadosament e. Me-di ante un procedi mento si ml ar al apl i -cado en e j uguete de los ‘ t r ompos decol ores’ , se pueden estudi ar otras combi -naci ones. Se pi ntan sobre un di sco sec-tores al ternados, verdes y roj os. L a c om-bi naci ón de l uces verde y roj a resul tante

hlecinica

B W a s

2.232 Equi l i bri o en un sube y baj aConsegui r una tabl a f uerte de al rededorde 3 mde l argo y un cabal l ete para ase-rrar o un caj ón sobre e cual pueda po-nerse ésta en equi l i bri o para i mprovi sarun bal ancí n o sube y baj a. S es posi bl e,i nstal arl o en e aul a. Tal vez en e pati ode la escuel a haya un bal ancí n para l osni ños. El egi r a dos al umnos del m smopeso y col ocarl os uno en cada ext r emo

del tabl ón de maner a que se equi l i bren.Medi r la di stanci a que separa a cada ni ñodel punto de apoyo. El egi r después a dosal umnos de di sti ntos pesos y observarl os cambi os de posi ci ón necesar i os pararestabl ecer e equi l i bri o. Luego, equi l i brarcol ocando a un ni ño en un ext r emo y dosen e otro y observar l os cambi os de po-si ci ón necesari os. M di endo cada vez ladi stanci a a que se encuent ra cada ni ño

del punto de apoyo y mul t i pl i cando éstapor e peso del ni ño se compr obar á unai nteresante l ey del equi l i bri o. Nota. Cuan-do dos al umnos se col ocan del m smo l adohay que medi r la di stanci a desde e puntode apoyo a cada ni ño; mul t i pl i car ese nú-mer o por e peso respecti vo y sumar l osproductos.

a hacer gi rar e di sco sobre un cordelproduci rá en este caso el amari l l o (ob-servar e di buj o).

2.231 Cómo cambi an l os col oresPegar sobre un cartón i l ustraci ones de CO-

l or recortadas de al guna revi sta. Poneren un pl ato tres cucharadas soperas de saly agr egar vari as cucharadas de al cohol ,mezcl ar bi en y encender . Se obt endr á unal uz muy bri l l ante cuyo úni co component eserá e amari l l o. Exam nar baj o la m smalas i l ustraci ones, en una habi taci ón oscu-ra y compr obar cómo t odos l os col ores

han var i ado excepto e amari l l o.

2.233 Equi l i bri o con un metroConsegui r un metr o rí gi do, perf ectament elis0 y sostenerl o apoyado sobre l os dosí ndi ces. Col ocar ambos dedos cerca de l osext r emos del met r o y acercarl os poco apoco haci a e cent ro; ¿en qué l ugar delmet r o se j untan l os dedos? Col ocar eí ndi ce derecho cerca de uno de los ext re-mos y e i zqui erdo en e punto medi o dela di stanci a del cent ro a otro ext r emo.Repet i r la oberaci ón: ¿Dónde se j unt anahor a l os dedos? Repeti r l a operaci ón ensent i do i nverso, es deci r, col ocando e í n-di ce i zqui erdo en e ext r emo del met r o yel derecho en la m t ad de la di stanci a des-de e centro a otro extr emo. ¿Dónde sej untan ahora las dedos?

Experimentos c6n la gravedad

2.234 Caída si mul t ánea de bol i l l as

Par a este exper i ment o se requi eren dosbroches para r opa, un par de bol i l l as i gua-les de un coj i nete a bol i l l as y una bandade goma ancha de al rededor de 8 cm del argo. Col ocar la banda de maner a queenvuel va l ongi tudi nal mente R uno de losbroches, l uego abri r éste e i ntroduci r ensu mandí bul a una de l as bol i l l as y parte

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133 Mecánica 2.237

2.234 Las bolillas siguendiferentes trayectorias

de la banda de goma, de manera que la

bolilla presione a la banda forzándola aentrar. Tomar después la otra bolilla e in-troducirla en el segundo broche (observarla ilustración). Sosteniendo ambos brochesjuntos, adosados lateralmente y en posi-ción horizontal con respecto al suelo y acierta altura, apretar simultáneamente a m -bos broches: Una de las bolillas caeráverticalmente y la otra será proyectadahacia adelante. Observar qué ocurre mi-

rando y escuchando con mucha atención.El experimento deberá repetirse varias ve-ces, desde diferentes alturas y empleandobandas de goma más fuertes.

2.235 Medición de la aceleración de bolr-

[las que ruedan por un plano in-clinado

Inclinar una tabla de madera de 3 m delargo de manera que las bolillas puedanrodar por una canaleta longitudinal prac-

ticada en la misma (ver la figura). Dis-poner pequeñas banderillas de hojalatacolgándolas de ejes chicos, de alambre,de manera que las bolitas choquen conellas produciendo un tintineo. Las bande-rillas también pueden sujetarse mediantepequeños arcos fijados a la tabla acana-lada; éstos pueden confeccionarse con tro-zos de alambre rígido fijados a ambos la-dos de la misma por medio de cera para

modelar. Procurar colocar las banderillasa intervalos regulares de 25,50,75,100cm,etc., desde el extremo de la tabla, tratandode estimar el tiempo transcurrido entrelos sonidos. Luego, tratar de distribuirlasde manera que los sonidos se produzcana intervalos iguales de tiempo.

2.236 U n péndulo simple

En el extremo de una cuerda de por lomenos 2 m de largo, atar un objeto pe-sado, tal como una piedra o una esferitade metal. Suspender el aparato del marcode una puerta o de un gancho aseguradoen el techo e imprimirle un movimientooscilatorio amplio. Contar el número deoscilaciones cumplidas en un minuto. Ha-cer luego que el péndulo oscile eri unarco de poca amplitud y determinar de la

misma manera el número de oscilacionespor minuto. Repetir varias veces loc dosexperimentos y establecer la oscilaciónpromedio en cada aso. La amplitud delarco descripto por el péndulo, ¿influye so-bre su tiempo de oscilación? Sin modificarla longitud del péndulo cambiar el objetoque sirve de peso y repetir los experi-mentos indicados anteriormente. La natu-raleza del material que constituye ei peso

&influye sobre el ritmo de sus oscilaciones?Repetir cada uno de los experimentos an-teriormente descriptos reduciendo a la mi-tad la longitud del péndulo, &influye éstaen su tiempo de oscilación? &De qué ma-nera?

2.237 Péndulos acoplados

Conseguir dos botellas iguales de agua ga-seosa; llenarlas con agua y taparlas her-

méticamente. Colocar un palo entre dossillas apoyando sus extremos sobre los

respaldos y suspender las botellas del paloa modo de péndulos, asegurándose de queambos tengan la misma longitud (ver lafigura). Mantener inmóvil a uno de lospéndulos e imprimir al otro un movimien-

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2.237 Mecánica 134

to oscilatorio, luego soltar el primero de-jándolo suspendido en su punto de repo-so. Pronto se observará que el pénduloen movimiento oscila cada vez más lenta-mente y que el que estaba inmóvil co-

mienza a oscilar. Una modificación deeste experimento consiste en suspender

ambos péndulos de un soporte fijo, comopor ejemplo, el dintel de una puerta perouniendo entre sí ambos cordeles con untercero, aproximadamente a un octavo desu longitud a partir desde el punto desuspensión.

2.238 Determinación del tiempo de caída

A. El movimiento de caída libre de uncuerpo puede estudiarse sujetando a éstea una tira de papel en la que se habránefectuado marcas que representan inter-

de un cuerpo

r l

valos iguales de tiempo. Esto puede lo-grarse haciendo pasar la tira entre la ar-madura de una campanilla eléctrica y unaalmohadilla de papel carbónico (observarel dibujo). Para modificar el mecanismo

de una campanilla eléctrica para este pro-pósito se deberá retirar el martillo y pro-longar la armadura soldándole una bandametálica de aproximadamente 5 c m delargo. Cerca de la extremidad de esta pro-longación se perforará un agujero paracolocar un tornillo pequeño de cabezaredondeada, que se fijará con la cabezahacia abajo para que actúe como martillomarcador. Asegurar el mecanismo a una

tabla de madera que le servirá de Kase.Debajo del martillo colocar otra tablita demadera para sostener el disco de papelcarbónico y las grapas para guiar el pasode la cinta registradora. El disco de papelcarbónico tendrá un diámetro de alrededorde 3 c m y deberá sujetarse holgadamentepor su centro con una chinche, de maneraque pueda rotar presentando una nuevasuperficie a medida que la cinta se des-

liza por debajo del mismo. Las grapaspueden construirse fácilmente con brochesde alambre para papeles clavados en lamadera. La prolongación de la armadurapodrá tener una ligera curvatura para evi-tar que rebote al golpear el papel condemasiada fuerza, lo que puede ocasionarun registro desigual del tiempo. La tirade papel se hará pasar a través de lasgrapas por debajo del papel carbónico y

se pondrá en movimiento la .armadura.Alsoltarse la tira, el cuerpo caerá arrastran-do tras de sí al papel sobre el que segrabarán marcas a intervalos regularesque permitirán medir las distancias reco-rridas desde el comienzo de la caída.

B. Este dispositivo registrador del tiempopuede emplearse en otros experimentoscomo, por ejemplo, la determinación dela aceleración de un ciclista, sujetando la

tira al asiento de su máquina. Para medi-ciones más precisas puede adaptarse unacampanilla para corriente alternada en laque los intervalos están fijados por lafrecuencia de la corriente.

2.239 Trayectoria de un proyectilEl aparato representado en la figura pue-

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2.241 Mecánica 136

larga posible. Lo ideal son cuerdas largassuspendidas del cielorraso. Los alumnosdeberán empujar por turno cada una de

las latas para apreciar la fuerza requeri-da para ponerlas en movimiento. Tambiéntratarán de detenerlas cuando se estánmoviendo.

2.242 Otros experimerltos con la inercia

A. Inercia de una pila de libros. Apilarvarios libros. Tomar uno de l os que seencuentran en la base y sacarlo. ¿Se puede

retirar sin derribar la pila?

B. La inercia de una pala. Recoger unapalada de tierra seca y arrojarla lejos desí. Observar que cuando la pala se de-tiene la tierra continúa su trayectoria porefecto de !a inercia.

Fuerza centrípeta

2.243 Comprobación de la existencia de

Procurarse una pecera esférica pequeña oun recipiente de plástico transparente.

fuerzas por medio de un líquido

Atar fuertemente un alambre alrededor desu cuello. Atar un cordel en forma de lazoa este alambre (observar la figura). Suje-tar en el mandril de un taladro un gaqchoy pasar por el mismo el centro del cordel.

Poner en la pecera alrededor de 3 c m deagua coloreada con tinta y girar la mani-vela del taladro haciendo rotar la pereray el agua. Observar l os efectos de la fuer-za centrípeta en el agua. Ver si puedenadvertirse también l os de'la inerc'a delagua cuando se inicia y detiene el movi-miento.

2.244 Comprobación de la existencia de

Para este experimento se requiere un hue-vo crudo y uno duro. Imprimir a cada unoun movimiento de rotación sobre sí mismoen el interior de una sopera o un plato.Se comprobará que el huevo duro rotadurante más tiempo. La inercia del con-tenido fluido del huevo crudo hará que sedetenga más pronto. Para comprender qué

ocurre en el interior del huevo emplear lapecera del experimento anterior. Compararla diferencia en el comportaminto del 1í-

quido al ponerse en movimiento y al de-tenerse, empleando agua (el huevo crudo)y arena (el huevo duro), dentro del reci-piente.

fuerzas con un huevo duro

2.245 Comprobación de la existencia de

fuerzas mediante un balde con agua

Conseguir un balde pequeño y llenarlocon agua casi hasta el borde. Si se lo hacegirar rápidamente en un círculo vertical,con el brazo extendido, e1 agua no se de-rramará porque la fuerza centrípeta 'actúasobre ella.

2.246 Fuerza centrípeta

Sir Isaac Newton fue el primero en suge-

rir que el movimiento rectilíneo era el másnatural y que I'as desviaciones del mismoeran producidas por una fuerza que em-pujaba al cuerpo fuera de su trayectoriarectilínea. Cuando dicha fuerza actúa so-bre el cuerpo desde un punto fijo, éstese mueve a lo largo de un círculo y lafuerza hacia el centro recibe el nombre de

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137 Mecáni ca 2.248

f uerza centrí peta. E movi m ent o ci rcul arpuede estudi arse medi ant e e aparato r e-presentado en e di buj o.

Es posi bl e medi r la f uerza generadorade movi m entos ci rcul ares de di sti ntos ra-

di os y f recuenci as. Tomar un tubo de vi -dri o de unos 15 c m de l argo y l c m dedi ámetro exteri or. Cal entar uno de susext r emos en Ia l l ama de un mecher o deBunsen hast a que se abl anden sus paredesy se empar ej e e borde. Rodear e t uboexteri ormente con dos capas de cinta adhe-si va para que pueda suj etarse bi en con lamano. Atar en e ext r emo de un hi l o depesca de nyl on t r enzado de al rededor de

1,5 mun t apón de goma con dobl e perf o-raci ón. Pasar a t raves del t ubo e otroext r emo del hi l o y col gar del m smo me-di a docena de arandel as de hi erro de1 cm Para sostener este cont rapeso pue-de empl earse un broche de al ambr e parapapel es. Aj ustar e hi lo de maner a que ladi stanci a desde el ext r emo del hi l o hastae t apón sea de 1 m Empuñar e t ubo ymoverl o descri bi endo un pequeño cí rcul o

sobre la cabeza, para que e t apón de cor -cho gi re en un cí rcul o hori zontal . Col ocaren e t r amo verti cal del hi l o un pequeñocl i p cocodri l o para compr obar la uni f or-m dad del movi m ent o y veri f i car la f re-cuenci a de revol uci ones requer i da paramant ener a cuer po gi rando en un cí rcul ode 1 mde radi o cuando se cuel ga del so-porte di sti nto númer o de arandel as. ¿Enqué medi da resul ta afectada la f recuenci asi se dupl i ca e cont rapeso? ¿Qué ocurrecuando se acorta mucho la di stancia en-tre e t ubo y e tapón?

Fuerza y movimiento

2.247 Ef ecto de fuerzas i gual es sobre cuer-

Sobr e una mes a trazar con ti za un seg-

ment o de medi o met r o de l argo y di vi di rl oen cent í met ros. Tomar una banda de go mal arga y ci nco broches de la ropa. Suj etarl os br oches en l os ext r emos de la bandade goma y col ocarl os a lo l argo de la l í neat razada sobre la mesa y esti rar la bandahasta unos 15 cm Sol tar si mul t áneament eambos broches y observar que l os m smosse encuent r an en e punt o medi o de di chadi stanci a. Suj etar ahora dos broches en

uno de los ext r emos de la banda y unoen e ext r emo opuest o. Esti rar ésta hastaun l argo de 24 c m y sol tarl a. ¿Dónde seencuentran l os br oches ahora? Repet i r elexper i ment o prendi endo dos broches encada ext r emo de la banda de goma. ¿Dón-de se encuent ran? Repet i r con dos brochesen un ext r emo y tres en e otro. ¿Dónde seencuent ran esta vez? ¿Qué concl usi ón ex-trae de este exper i mento?

pos l i vi anos y pesados

1

2.248 Un exper i ment o sobre la f uerza vi va

Atar con un hi l o ambos ext r emos l argos

de un broche para r opa para que per ma-nezca abi erto. Col ocar l o en e cent ro deuna mes a l arga y apoyar dos l ápi ces deapr oxi madament e i gual t amaño en cadal ado del m smo, en cont act o con l os ex-t r emos atados del broche. Quemar e hilocon cui dado (ver la f i gura) y obser var losl ápi ces. Serán proyectados en di recci ones

y e movi m ent o

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2.248 Mecánica 138

opuestas. Repetir el experimento emplean-do dos lápices más largos, de igual pesoy tamaño. ¿Qué se observa? Comparar conlos resultados anteriores. Repetir emplean-do en un lado un lápiz más grande y pe-

sado y en el otro uno pequeño y másliviano. ¿Qué se observa? Si se puedenconseguir algunas bolillas de metal o bo-litas comunes, repetir la experiencia usan-do distintas combinaciones de bolillas m e-tálicas o bolitas. ¿Qué conclusiones se ex-traen de este experimento?

Acción y reacción

2.249 Acción y reacción de las fuerzas de

Las fuerzas trabajan en pares; si se ejerceuna presión sobre una pared ésta efectúauna presión de igual fuerza en sentidocontrario. Procurarse dos balanzas de co-cina a resorte, con platillos cuadrados ycolocarlas horizontalmente sobre una me-sa enfrentando los platillos uno contraotro, con los cuadrantes hacia arriba. U nalumno empujará sobre una balanza y elmaestro sobre la otra, en forma simultá-nea. Se observará que las indicaciones deambos cuadrantes son iguales aunque el

maestro empuje más fuerte que el alum-no (ver también los experimentos 4.102,4.103).

compresión

2.250 La acción y reacción en las fuerzas

Tomar dos balanzas a resorte. Hacer unlazo en cada uno de los extremos de unacuerda resistente. Atar a cada extremouna balanza a resorte y hacer qu.e dosalumnos tiren en direcciones opuestas.Anotar y comparar las lecturas de ambasbalanzas.

de tracción

2.251 La acción y la reacción en un mo-

Instalar dentro de un modelo de bote avela un ventilador accionado a pilas diri-giendo 'el aire contra el velamen. Compa-

rar los resultados con los que se obtienencon el ventilador enviando viento *a lasvelas desde la orilla.

delo de bote a vela

Máquinas

2.252 Los tres tipos de palancasA. Aserrar un palo o una tabla a la alturade un mueblre pesado, pupitre o mesa delaula. Sostener esta tabla en posición ver-

tical cerca del mueble y apoyar sobre suextremo superior y perpendicularmenteotro palo de la misma longitud, empleán-dolo como palanca para levantar la mesao escritorio (observar la figura). Notarque el brazo más largo de la palanca des-

cribe un movimimento m ás amplio que elmás corto. No se gana energía pero lafuerza ejercida por el extremo más cortoes mucho mayor que la empleada para

mover el extremo largo.

n /

Y

U n tipo de palanca

B. Elegir un listón de madera uniforme deaproximadamente 1 m de largo por 4 c mde ancho y 5 mm de espesor. Practicar unagujero en uno de sus 'extremos, en lamitad del ancho. Hacer también agujerosen dos tarugos verticales a unos 12 c m desu base. Dichos tarugos se montarán sobreuna base (ver la figura) y se colocará en-tre ambos la barra de fa palanca asegurán-dola con un clavo que pasará por los tres

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139 Mecánica 2.255

agujeros y hará las veces de pivote. Co- sacar puntas se utilizó como una ruedalocar pesos a lo largo de la barra y medir que gira alrededor de su eje. Confeccionarcon un dinamómetro la fuerza aplicada un diagrama de las fuerzas. ¿Existen se-necesaria para levantar el extremo de la mejanzas entre este dispositivo y algunomisma. de los tipos de palancas estudiados en el

experimento anterior?/

YC. Para construir un tercer tipo de palan-oa invertir las posiciones del peso y de

resultados con los obtenidos anteriormen-te. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas

de estos tres tipos de palancas?

2.254 Una polea simple

mente satisfactoria on una percha de

Cortar los dos brazos de la percha a unos20 c m del gancho. Doblar en ángulo rec-to los extremos que se harán pasar por el

la balanza (ver el dibujo). Comparar 10s Se puede 'construir una polea razonable-

para ropa y un carrete de

Un tercer tipo de palanca

2.253 Un torno simpleQuitar el casquete de una máquina demear punta a los lápices y atar fuertemen-te un cordel al extremo del eje. En el otro

extremo del cordel atar dos o tres libroso un peso de varios kilogramos y darvuelta a la manija. ObseNar que la fuer-za necesaria para mover la manija es mu yinferior a la fuerza de la gravedad queactúa sobre los libros o el peso. Advertirque en este experimento la máquina de

carrete ajustándolos de manera que éstepueda girar libremente y CuNándoios denuevo para impedir que los alambres seseparen (observar el dibujo).

2.255 Una polea fija simpleConstruir una polea fija en la forma in-dicada en la figura. Mediante pesas sus-

pendidas de A, determinar la fuerza ne-cesaria para levantar pesos de 25, 50, 75,100 y 200 g que se suspenderán por turnode B. Medir el desplazamiento del puntode aplicación de la potencia (A) cuandola fuerza resistente (B) se ha desplazado20 cm.

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2.256 Mecánica 140

colocarlo sobre una tabla en pendiente quehaga las veces de plano inclinado y ha-cerlo ascender por el mismo tirando. Ano-tar la fuerza necesaria para poner al autoo patín en movimiento y compararla con

la que indica el dinamómetro cuando sesuspende al objeto verticalmente. Observartambién que cuando el objeto se desplazaa lo largo del plano inclinado la fuerzase ejercea lo largo de una distancia mayorque cuando se lo Icevanta verticalmente auna altura igual sobre el nivel de la mesa.Prescindiendo de la fricción el trabajo re-querido es el mismo en ambos casos. Des-tacar que (esta condición se cumple igual-

mente en otIias máquinas simples.2.256 Una polea móvil sencillaPasar un cordón, uno de cuyos extremosse atará a un soporte horizontal por dospoleas dispuestas como indica la figura ysuspender de ellas un objeto pesado. Sila mesa 'enla que se efectúa la demostra-ción no posee u n soporte adecuado, podráusarse en su lugar una barra apoyada so-bre los respaldos de dos sillas. Atar el

extremo del cordón a una balanza a resor-te y comparar ei peso del objeto con lafuerza requerida para levantarlo por me-

dio del sistema de poleas. Comparar tam-bién las distancim recorridas por el puntode aplicación de la potencia y el pesolevantado.

2.257 Planos inclinadosA. Enganchar a un dinamómetro un autode juguete, pesado, o un patin de ruedas,

B. Recortar un triángulo rectángulo, de

papel blanco o de embalar cuyos catetosmidan, respectivamente,30 y 15 cm. So-bre una varilla cilíndrica de unos 20 c mde largo enrollar la hoja de papel co-menzando por el $cateto menor y yendohacia el vértice del triángulo. Cuidar demantener siempre el otro cateto perpendi-cular a la varilla y observar que el plano

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141 Mecáni ca 2.261

i ncl i nado, es deci r, la hi potenusa, se enro-lla en espi ral a lo l argo de la vari l l a de lam sma f or ma que la rosca de un torni l l o.

C. Perforar un ori fi ci o en un taco de ma-dera, en e que pueda i ntroduci rse, f orzan-do, un per no con rosca en casi t oda sul ongi tud. Hundi r la cabeza del perno enla mader a hasta que quede a ni vel de lasuperf i ci e y cl avar enci ma del taco unatabl a. Sobr e la rosca que sobresal e ator-n l lar una tuerca y l uego poner una aran-

h

Fi

del a y un t rozo de t ubo metál i co cuyodi ámetro i nterno sea al go mayor que edel perno. Haci endo gi rar la tuerca conuna l l ave, e aparat o funci onará como unpoderoso cri c (ver la fi gura).

2.258 Senci i Za i mpul si ón por correasCl avar en un t rozo de tabl a dos cl avosl argos y col ocar en el l os dos carretel es,

uno más grande, de maner a que l os cl a-vos l es si rvan de ej es. Desl i zar sobre l osm smos una banda de goma. Hacer rotare carretel más grande una vuel ta compl e-ta y observar si e más pequeño gi ra máso menos una vuel ta. ¿En qué di recci óngi ra e carretel pequeño? Repeti r la expe-ri enci a cr uzando la banda de goma y ob-

servar l os resul tados (ver l a fi gura). Con-f ecci onar una lista de mecani smos i mpul -sados medi ant e correas.

2.259 Estudi o de los engranaj es con la

I nvert i r una bi ci cl eta, de maner a que seapoye sobre e asi ento y e manubr i o. Ha-cer dar a pedal una vuel ta exacta y con-tar e númer o de vuel tas que cumpl e larueda trasera.

ayuda de una bi ci cl eta

2.260 Engranaj es si mpl esCon un mart i l l o y un cl avo medi ano per-f orar ori f i ci os exact ament e en e centro

de vari as t apas ‘ corona’ ender ezando susbordes para que sean lo más ci rcul aresposi bl e. Col ocar dos de éstas sobre un

trozo de mader a de maner a que sus di en-tes engr anen. Fi j arl as con t achuel as cui -dando que puedan gi rar f áci l mente. Hacergi rar una de l as tapas y observar e sen-

t i do de rotaci dn de la otra. Agregar unatercera tapa y observar el sent i do en quegi ra cada una de el l as (ver la fi gura).

2.261 Reduci endo e f rot ament o con 1á-

Col ocar l ápi ces ci l í ndri cos debaj o de unacaj a pesada. At ar un cordel a la caja e

pi ces

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2.261 Mecánica 142

inquirir qué fuerza se requiere para Ile-varla de un extremo B otro de la mesa.Determinar también la fuerza necesariapara transpontar la caja sin ayuda de losrodillos. Resumir *los d,atos recogidos ytratar de explicar h causa de los resul-tados comprobados (ver la figura).

2.262 Reducción del frotamiento emplean-

Repetir el experimento anterior empleandoen lugar de rodillos algún dispositivo pro-visto de. ruedas. Exponer algunas de lasventajas de las ruedas sobre los rodillospara el movimiento de objetos.

do ruedas

2.263 Reducción del frotamiento emplean-

Colocar dos placas de vidrio, una al ladode la otna y verter sobre una de ellas al-gunas gotas de 'aceite. ndicar a los alum-nos que froten con el dedo, primero elvidrio no aceitado y luego el otro parapercibir la diferencia.

do aceite

2.264 Reducción del frotamiento mediante

Tomar dos envases de hojalata, de pintura

por ejemplo, cuyo reborde superior presen-te una garganta profunda alrededor de latapa. Poner bolillas en una de las gargan-tas e invertir la otra lata sobre las mis-mas improvisando un cojinete a bolillas.Colocar un libro en la parte superior y ob-servar con que facilidad gira este cojineteexperimental. Aceitando las bolillas gi-rará con mayor facilidad aún.

cojinetes a bolillas

2.265 Reducción de la fricción mediante

Recortar un disco de cartón de unos 10 c mde diámetro. Abrirle un agujero en el cen-tro con un alfiler eabntado al rojo. Ase-rrar en dos un carretel de hilo y encolarla base de una de las dos mitades en elcentro del disco. Tomar un trozo de bambúu otro objeto tubular que se ajuste exac-tamente al agujero del carrete. Introducirel mismo en la boquilla de un globito ase-gurándolo con hilo de algodón o medianteuna banda de goma (observar la figura).Inflar el globo, apretar la boquilla e in-sertar el tubo en el agujero del carrete.Colocar el disco sobre la mesa y dejar que

una corriente de aire

el aire escape. Al expandirse el aire sal-drá por el !agujero y levantará el cartónde tal manera que, astará un leve golpe-cito para que se deslice rápidamente hasta

el otro extremo de la mesa, prácticamentesin frotamiento. Este experimento ilustrael principio de dos vehículos a propulsiónsobre colchón de aire.

2.266 La héliceAunque la reacción a chorro se está trans-formando en la principal fuerza de pro-

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143 Fluidos 2.267

pulsión de las aeronaves, la hélice haprestado buenos servicios a la aviación yla navegación aún depende de la misma.Para ilustrar su principio puede emplearseel dispositivo que aquí se describe:

El rotor puede construirse con la tapade una lata (ver la figura A) teniendo laprecaución de emparejar el borde exteriorpana evitar el peligro de cortaduras. Di-bujar prolijamente las tres paletas sobrela tapa. En primer término se harán loscortes marcados con líneas llenas y des-pués los indicados con líneas punteadas,de manera que las secciones más peque-ñas puedan retirarse completamente de-

jando libres las tres palas. Los cortes sepracticarán mejor sobre un trozo de m a-dera empleando un formón viejo. Antes detorcer las paletas perforar en su centrodos agujeros de 5 m m . d e diámetro sepa-rados entre sí 5 mm, uitando luego elpequeño puente de metal entre ambos pa-ra hacer una ranura central.El siguiente requisito es procurarse una

varilla retorcida de metal grueso, de apro-

ximadamente 1 c m por 25 c m que encajeen la ranura efectuada. Si no pudiera con-seguirse dicha varilla, podrían usarse ensu lugar dos alambres gruesos (observarla figura b). Para retorcer las alambresdoblar por el medio un trozo de 60 c mdejando una gaza grande en el extremoen que se practicó el doblez. introduciren ésta un trozo de varilla cilíndrica By sujetar ambos extremos libres bien jun-tos a un tornillo de banco y retorcer eltrozo de alambre doblado dándole un án-gulo de torsión uniforme de unos 20"conrespecto al eje. Finalmente conseguir un

tubo pequeño por cuyo interior el alam-bre se deslice fácilmente. Dicho tubo pue-de confeccionarse con un trozo de hoja-lata. Naturalmente el ángulo de las palasde la helice debe permitir que la misma

se eleve cuando se imprima al rotor unmovimiento de rotación empujándolo ha-cia afuera del alambre. El dispositivo es-tará constituido por tres partes: el alam-bre, que se mantendrá en posición verti-cal; el tubo de hojalata que descansarásobre la gaza, al pie del alambre retor-cido y el rotor que se apoyará sobre elextremo superior del tubo, tal c omo puedeverse en la figura (c). Para lanzar este

'platillo volador', sostener el aparato fir-memente por encima de la cabeza tomán-

a b C ddolo con una mano por el ,tutubo y tirarfuertemente con la otra qui,tando da va-rilla retorcida. C o m o la construcción deeste artefacto es Tápida, podrá experimen-tarse con las paletas inclinadas a distintosángulos y con diverso niimero de palas,desde dos hasta seis, para alcanzar la al-tura de vuelo óptima. Estas pruebas de-berán realizarse al aire libre. Las hélices

de la forma ilustrada en (d) se recortanen metal laminado. Una banda de g omadará un medio de propulsión para mode-los de aeroplanos y barcos.

Fluidos

La presión de los iiquidos

2.267 Diferencia entre peso y presiiín

Cortar dos tarugos cuadrados, de madera,uno mucho más pequeño que el otro yunirlos como indica la figura. Presionarcada una de sus caras consecutivamentesobre una plancha de *arcillao plastilina,

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2.267 Fl ui dos 144

apl i cando en ambos casos la m sma fuer-za. La di sti nta prof undi dad de l as mar casi ndi cará la di ferencia de la presi ón.

~

2.268 Los líquidos ejercen presión

Conectar dos t ubos de vi dri o o dos tubi tost ransparentes para beber ref rescos, de15c m de l argo, medi ant e un t ubo de gomay mont ar l os sobre un tabl ero vert i cal , co-mo i ndi ca la f i gura. Poner agua col oreadaen los t ubos hasta una al tura de 6u 8 cmE conj unto const i tuye un medi dor de pre-si ón o manómet r o. Ext ender sobre la bocade un embudo pequeño una membr ana.f i na de goma, atada con un hi l o o cordel .Uni r e embudo a manómet r o por medi ode un t ubo de goma de 30 cm Sumergi r eembudo en un bal de con agua y observaren e manómet r o los cambi os de ni veldel l í qui do.

2.269 La presión del agua varía con la

Ll enar de agua un recipi ente al to de vi -dri o o un bal de. Empl eando e embudo ye manómet r o const rui dos para e exper i -ment o anteri or medi r la presi ón cerca dela superf i ci e y en e f ondo del reci pi ente.¿Cómo varí a la presi ón en funci ón de laprofundi dad?

profundidad

2.270 La presión depende de la naturaleza

Tomar dos f rascos de vi dri o en l os cua-l es pueda entrar e embudo. Ll enar unocon agua y e otro con i gual vol umen demenor densi dad, como por ej empl o, al co-hol . Asegurarse de que la prof undi dad deambos l í qui dos sea la m sma. Medi r la

del líquido

presi ón en e f ondo del reci pi ente conagua y en e f ondo del que cont i ene al -cohol . Compar ar los resul tados obteni dos.

2.271 Presión del agua en un recipiente

Tomar dos f rascos de vi dri o de la m smaal tura, uno ancho y e otro estrecho y lle-narl os de agua hast a el m smo ni vel . Uti-l i zando e embudo y e manómet r o empl ea-dos en los exper i ment os anteri ores medi rla presi ón en e f ondo de cada reci pi entey compar ar l os resul tados.

grande

2.272 El agua ejerce igual presión en to-

Perf orar con un cl avo e cont orno de labase de una l ata de conser vas al ta. Cubr i rlos aguj eros con una ti ra de ci nta adhesi -va. Ll enar la l ata de agua y col ocarl a enuna pi l eta o desagüe. Qui tar la cinta adhe-si va. Observar y constatar e al cance delos chorros que surgen del cont orno de lal ata.

das las direcciones

2.273 Equilibrando columnas de agua

Practi car una perf oraci ón o qui tar el f on-do a vari as botel l as de materi al pl ásti code di ferentes f or mas pero de apr oxi mada-ment e la m sma al tura. Col ocarl es t aponesportadores de tubos de vi dri o y conectarl as botel l as entre sí en la f or ma que mues -tra la f i gura. Verter en l as botel l as aguacol oreada hast a que estén casi l l enas. Me-di ante este exper i mento se demost r aráque la presi ón ej erci da por un l í qui do esi ndependi ente de. l as di mensi ones y f or madel reci pi ente que lo cont i ene y dependesol amente de la profundi dad del l í qui do.

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145 Fl ui dos 2.277

2.274 El evaci ón de grandes pesos medi an-

Tomar una bol sa de goma para agua ca-l i ente y cerrarl a con un tapón bi en aj us-t ado provi sto de una per f omci ón at rave-

sada por un , t ubo corto de vi dri o. Luego,perf orar e f ondo de una l ata de conser -vas practi cando un ori fi ci o de di mensi o-nes suf i ci entes para col ocar otro t apónper f orado con su correspondi ente t ubo cor-to de vi dri o. Uni r la bol sa de goma conla l ata medi ant e un t ubo de goma de porlo menos 1,25mde l argo. Convendrá ase-gurar con al gunas vuel tas de al ambre laconexi ón del t ubo con la bol sa. Luego,

te la presi ón hi drául i ca

l l enar ésta, e t ubo y l a l ata con agua.Col ocar la bol sa sobre e pi so y enci made el la una , tabl a (ver la f i gura) y sobre

esta úl t i ma poner l i bros u otros obj etospesados. Levant ar entonces la l ata porenci ma del ni vel del pi so y observar quéocurre con di chos obj etos. Compr obar quépeso puede l evantarse col ocando la lataa la al tura máxi ma posi bl e con rel aci óna pi so.

2.275 E agua no es compresi bl e

A. Cerrar una botel l a de pl ásti co fl exi bl econ un t apón perf orado at ravesado porun tubo de vi dri o de un cuentagotas, demaner a que su ext r emo agudo quede ha-ci a af uera. Ll enar de agua compl et amentela botel l a. Poner e t apón y hundi r l o hastaque penet re un poco de agua en e cuent a-gotas. Tomar la botel l a ent re l as manos

y apretarl a lo más f uer t ement e posi bl e;como e agua no es compresi bl e ascende;rá por e tubo. ¿Puede l ograr que e aguadesborde del tubo?

B. Ll enar con agua un f rasqui to de r eme-

di o y cerrarl o con un tapón que aj ustebi en. Apl i car un gol pe seco al t apón conun mart i l l o: el f rasco estal l ará. Pr ecau-ci ón: Envol ver previ ament e el f rasco pa-ra evi tar, que sal ten t rozos de vi dri o.

2.276 Const rucci ón de un model o de as-

Al gunos mont acar gas y ascensores estánacci onados por la presi ón del agua. Se

puede construi r uno con un i nf l ador deautomóvi l . Col ocar en e pi co del i nf l adorun t rozo de t ubo de goma y atar la co-nexi ón con al ambre para que no cedaConect ar el otro ext r emo a un gri fo, atan-do t ambi én la conexi ón en la m sma f or -ma. Hacer sentar a uno de l os al umnossobre e mango del i nf l ador de modo quese mant enga en equi l i bri o. Abr i r l ent amen-te e gri fo y obser var si la presi ón del

agua es suf i ci ente para hacer l o el evar.

censor hi drául i co

2.277 Un model o de ari ete hi drúui i coLos ari etes hi drául i cos se empl ean a vecespara el evar e agua desde un ni vel i nfe-ri or a otro superi or. Funci onan medi ant eel f l uj o de una corri ente de agua. Se puedeconstrui r un model o de ari efe hi drául i code ' la si gui ente manera: Tomar una botel l ade materi al pl ásti co y qui tarl e e f ondo.

Aj ustar a la m sma un t apón de gomaper f orado y at ravesado por un t ubo devi dri o corto. Conectar éste a un t ubo enT de vi dri o o metal provi sto en uno de

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2.277 Fluidos 146

sus extremos de un tubo de goma yun pico surtidor conectado mediante otrotubo de goma en la forma indicada en lafigura. Llenar la botella con agua y apre-tar con los dedos el extremo del tubo de

goma. Luego, soltarlo dejando correr elagua y detenerla bruscamente apretandode nuevo. Tomar nota de la altura quealcanza el agua que salta por el pico sur-tidor. Dejar que el agua corra y saltedternadamente. Se tendrá así en funcio-namiento un modelo de ariete hidráulico.

2.278 Modelo de una rueda hidráulicaLos modelos de ruedas hidráulicas pueden

construirse con carreteles usados de cin-tas para máquina de escribir o cinta adhe-siva. Las paletas se confeccionarán controzos de hojalata cortados en la formaindicada en la figura y soldados al inte-rior del carrete. Una broqueta o aguja detejer hará (las veces de eje. U na corriente

R

de agua procedente de una canilla o guia-da desde un depósito o canaleta paradesagüe pluvial, constituirá una fuente depotencia adecuada.Otro tipo de rueda pue-de construirse con un carretel de hilo oun corcho. Practicar cortes longitudinalescomo se indica en la figura e insertar enlos mismos láminas rectangulares de made-ra u hojalata, que actuarán como paletas.

Flotabilidad

2.279 Empuje vertical del agua

Tomar una caja de metal -una lata decafé o cigarrillos, por ejemplo- cuya tapa

cierre herméticamente. Una vez tapada,sumergirla en un balde con agua, con latapa hacia abajo y soltarla bruscamente.Repetir el experimento con #la aja en dis-tintas posiciones. ¿Qué se observa? Com-probar el empuje vertical a que está so-

metida la caja. Poner un poco de aguaen su interior y repetir el experimento.Agregar agua varias veces en pequeñascantidades hasta que la caja no flote más.Llenar completamente con agua k caja y

taparla. Pasar un cordel doble a su alre-dedor y atar en sus extremos una banda

de goma <larga. Levantar la caja soete-niéndola por la misma y observar su alar-gamiento. Sumergir luego la caja en un

balde con agua y observar nuevamente lalongitud de la banda de goma. ¿Cómo ex-plicar la diferencia?

2.280 Construcción de un ludidnProcurarse un frasco de vidrio alto y deboca ancha. Lastrar la pera de goma deun cuentagotas enrollando varias vueltasde alambre de cobre en su parte estrecha.Llenar el frasco de agua a ras del borde.

/

Introducir agua en la pequeña pera y ha-cerla flotar en el recipiente. No debe que-dar en ella más que la cantidad de airesuficiente para impedir que .se hunda. Senecesitarán muchos y largos tanteos para

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147 Fluidos 2.284

conseguirlo, apretando la pera para hacersalir el aire burbuja a burbuja. Una vezlogrado esto, cerrar el frasco, ya sea conun tapón grande o extendiendo sobre suboca una membtana de goma recortada

de una cámara usada. Empujando el ta-pón o la membrana de goma, se obser-vará que el ludión se hunde, volviendo ala superficie al cesar la presión. Si elflotador se confecciona con un tubo devidrio, pequeño, o un frasquita de reme-dio, se podrá explicar el funcionamientodel ludión observando el ascenso y des-censo del nivel del agua en su interior,cuando aquél desciende y sube.

2.281 Cuerpos sumergidos

Para este experimento se requiere un re-cipiente de enrase fijo, una piedra queentre en su interior y un vaso colector,confeccionado con una lata en desuso.Llenar de agua el recipiente de enrasefijo hasta la altura del pitco; atar la pie-dra a un cordel y pesarla con un dinamó-metro. Pesar el vaso colector y colocarlo

debajo del pico de escurrimiento del reci-piente, de manera que pueda recoger elagua desplazada del mismo al hundirse la

piedra (ver la figura). Sumergir la piedraen el agua y anotar su peso; ¿tiene el mis-mo peso en el agua que en el aire? Recogerel agua vertida por el pico de escurri-

miento y calcular su peso restando delpeso total el del vaso colector. ¿Qué re-lación existe entre el peso del agua des-plazada y la pérdida de peso comprobadaal pesar la piedra sumergida en el agua?Repetir este experimen.to con otros cuer-pos.

2.282 Cuerpos flotantes

Llenar con agua el recipiente de enrasefijo, dejando correr el agua hasta que lasuperficie esté al nivel del pico. Elegir untrozo de madera que flote hundiéndose

en el agua hasta la mitad o más. Pesareste trozo de madera con un dinamómetro.Pesar el recipiente colector y colocarlobajo el pico de escurrimiento del primerrecipiente. Sumergir el trozo de maderaen éste y leer el peso indicado por el di-namómetro. Calcular el peso del agua des-plazada restando del peso total del co-lector más el agua recogida, el peso delcolector vacío. ¿Qué relación existe entrela aparente pérdida de peso del trozo demadera flotante y el peso del agua des-plazada por el mismo? Repetir, el experi-mento con otros cuerpos que floten.

2.283 Experimento con una vela flotante

Introducir un clavo en el extremo inferior de una vela. Deberá elegirse uno cuyopeso permita que la vela flote con su extremo superior sobresaliendo de la super-ficie del agua, cuando se (la coloca asílastrada dentro de un recipiente alto, llenode agua. Encender la vela y observarlahasta que se consuma casi totalmente.Mientras arde su peso disminuye en formaconstante. ¿Por qué continúa flotando?

2.284 Grado de fiotabilidad de distintas

Tomar un corcho y trozos de madera dedistintas clases, por ejemplo, arce, caobay ébano (ver la figura). Ponerlos en unrecipiente con agua y observar de qué

clases de madera

D

A corchoB arcec caobaD ébano

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2.284 Fluidos 148

manera flota cada madera. ¿Qué explica-ción puede darse a este fenómeno?

2.285 Experimento con un huevo flotanteSumergir un huevo en un vaso con agua

dulce y observar. Agregar sal al agua ob-servando si el huevo flota (ver la figura).¿Cómo explicar este fenómeno? ¿Estarárelacionado con el hecho de que los bu-ques calan menos en e1 agua salada queen el agua dulce?

2.286 U n hidrómetro construido con una

Tomar un tubito para refrescos o una pajanatural, sólida y de unos 20 c m de largo.

En caso de no ser impermeable sumergir-la en estearina fundida y dejarla secar.Obturar con cera uno de sus extremos ypor el otro echar perdigones de plomo O

arena fina hasta que la paja flote en po-sición vertical. Dejar caer después unagota de cera fundida para inmovilizar de-finitivamente el lastre. Colocar en {la pajaun anillo de goma delgado o un trozo dehilo negro de algodón que pueda deslizarsehacia arriba y abajo a modo de indicador.Marcar sobre la paja el nivel del agua.Retirarla del agua y medir la distanciaentre su extremo y la señal. Sea x estalongitud expresada en cm. Admitiendo queel peso específico del agua es igual a launidad y que la sección de la pajita esuniforme, se puede proceder a graduar elhidrómetro para que mida la densidad dediversos líquidos, comprendida digamosentre 0,6 y 1,2, mediante la fórmu!a si-

guiente:Distancia desde el extremo de la paja ala señal

pajita para beber refrescos

X

-densidad relativa del líquido

2.287 La flotabilidad en diferentes líquidosTomar un recipiente de vidrio, .estrecho yalto -probeta o botella-. Procurarse ade-más los siguientes líquidos: mercurio, te-tracloruro de carbono, agua y querosene.Se necesitará también una esfera pequeñade acero o hierro, que puede ser una boli-lla de cojinete o en su defecto, un perno ouna tuerca de hierro; un trozo de ébanou otra madera que no flote en el agua, untrozo de parafina y un corcho. Echar enla probeta sucesivamente: mercurio, te-tracloruro de carbono, agua y querosene.Luego, echar los cuatro sólidos antes men-cionados. Se comprobará que el hierroatraviesa las tres capas de los díquidos

superiores pero flota en el mercurio; queel ébano atraviesa los dos primeros líquidosy flota en el tetracloruro de carbono; quela parafina atraviesa el querosene y flotaen el agua y que el corcho flota sobre elquerosene.

A corchoB parafinac ébanoD hierro o aceroE queroseneF aguac tetracloruro deH mercurio

carbono

2.288 C ó m o un submarino asciende y des-

Colocar trocitos de hierro o guijarros enel fondo de un frasco pequeño de bocaancha, cubriéndolos con parafina fundidapara inmovilizarlos, de manera que el fras-co flote en posición vertical. Cerrarlo conun tapón con doble perforación. Pasar poruno de los orificios un tubo de vidrio enU, una de cuyas ramas llegará hasta elfondo del frasco. En el otro orificio in-troducir un tubo de vidrio corto conectan-

do al mismo un tubo de goma. Sumergirel frasco en un recipiente con agua.Aspirar por el tubo de gom a un poco

de aire; el agua penetrará por el sifón alinterior del frasco que terminará por hun-dirse. Se lo podrá reflotar soplando porel tubo hasta extraer parte del agua que

ciende en el agua

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149 Fluidos 2.294

penetró. C o m o el uso del aire comprimidopara vaciar los tanques no es prácticocuando el submarho se halla sumergido,los ingenieros submarinistas ajustan ladensidad del barco a la del agua y em-plean timones de profundidad para des-cender y ascender. Para navegar en la su-perficie desagotan elos tanques insuflándo-les aire del exterior cuando el submarinoemerge. Este dispositivo ilustra también elprincipio en que se basan los tanques ypontones empleados en el reflotamiento debuques hundidos. Sujetar un peso al fras-co, sumergir el conjunto en el agua y ele-vario hasta la superficie insuflando aire

en el frasco.J

2.289 Inmersión y flotación

Dar forma de pequeño bote a un trozo delámina de plomo, hojalata o aluminio yhaicerlo flotar en un recipiente con agua.Luego, estrujar el bote de papel metálicohasta convertirlo en una pequeña bolita ytratar de hacerla flotar en el agua. ¿Qué

se comprueba? ¿Cuál sería su mejor ex-plicación de este fenómeno?

Tensión superficial

2.290 Acción del jabón sobre la tensión

Tomar un plato grande y lavarlo hastaque esté perfectamente limpio. Llenarlocon agua fría y dejarlo en reposo un mo-

mento sobre la mesa hasta que el líquidose inmovilice completamente. Espolvorearligeramente con talco la superficie delagua. Tocar el agua cerca del borde delplato con un trozo de jabón húmedo; elta'co será rechazado de inmediato haciael lado opuesto del plato. El jabón habráreducido la tensión Superficial a su alre-

superficial

dedor y el aumento de la misma hacia elotro borde del plato provocará una con-tracción de la superficie que arrastraráconsigo el talco. Intentar un experimentosimilar reemplazando el talco por azufresublimado y el jabón por detergente sin-tético líquido. Podrá proyectarse el re-sultado de la experiencia sobre una pan-talla, empleando un plato transparente so-bre un reflector dirigido hacia arriba.

2.291 Hacer flotar una aguja en el agua

Tomar una aguja de acero y secarla cui-dadosamente. Colocarla sobre los dientesde un tenedor que se sumergirá con cui-dado en un vaso lleno de agua. Si se pro-cede con la debida precaución, la agujaflotará cuando se retire el tenedor. Obser-var de cerca la superficie del agua: podráadvertirse que 'la película superficial pa-rece curvarse bajo el peso de la aguja.

2.292 Hacer flotar una hojita de afeitar

Conseguir una hojita de afeitar de las de

doble filo y tratar de hacerla flotar en lasuperficie del agua. Observar nuevamentela superficie y constatar si la película su-perficial se hunde bajo el peso de la hojita.

2.293 C ó m o levantar la superficie del agua

Curvar en forma de gancho el extremo deun alfiler O de un alambre fino. Afilar supunta hasta aguzarla bien. Poner el ojoal nivel de la superficie del agua conteni-

da en un vaso. Sumergir el gancho bajola superficie y levantar suavemente la pun-ta hacia el exterior; si se procede con cui-dado la punta levantará la superficie li -

geramente sin romperla.

2.294 C ó m o envasar el agua en un tamiz

Verter aceite sobre la malla metálica de

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151 Fluidos 2.303

alambre de cobre o de hierro alrededorde lla varilla y hacer un aro de unos 10 c mde diámetro (ver la figura). Sumergir estearo en una solución jabonosa. Soplar unapompa de jabón grande y pasarla al aro.

Humedecer una pajita en la solución dejabón, introducirla con cuidado en la pom-pa y tratar de soplar otra pompa en elinterior de la m ás grande. Se requerirácierta práctica antes de lograrlo.

2.300 Experimentos con películas jabonosasConstruir con alambre las armazones re-presentmadas en la figura. Sumergirlas enuna solución concentrada de jabón y ob-

servar 1,as películas obtenidas. Sumergirel marco con corredera en la solución ja-bonosa. Tirar de la corredera suavementey observar la distensión de la película dejabón. Soltarla y será llevada hacia atráspor la contracción de bta.

La presi6n atmosférica

2.301 Experimentos con la presión em-

Las jeringas de material plástico de 100cm3 pueden emplearse en muchas inves-tigaciones sobre 'la presión del aire. C onsu extremo obturado, la jeringa puedeemplearse para comprimir el aire o produ-cir un vacío parcial; conectando a i'a mismaun trozo corto de tubo plástico resul-tará fácil cerrar su extremo mediante un

broche a presión o un tarugo de madera.También puede cerrarse introduciendo di,cho extremo en un trozo de madera oplástico en el que previamente se habráefectuado una perforación de la medidaadecuada. Usando dicha base como plata-forma se podrá utitlizar la jeringa en po-sición vertical y usarla a modo de balanza

pleando jeringas

para determinar un peso por medio delaire comprimido. Suspendida de un pitónprovisto de un aro, en posición invertiday con una pequeña cantidad de aire en suinterior puede servir de balanza 'a resorte'.

La compresión de aire húmedo dentro dela jeringa originará una condensación deagua formando una 'lluvia'. Uniéndola aun tubo de plástico de 20 o 30 c m se im-provisará una bomba sencilla y empleandotubos de diversas longitudes con agua ensu interior se obtendrá un termómetro deaire o termobarómetro o bien, si se em-plea un tubo de 1 1 o 12 m de largo, unbarómetro de agua. Uniendo dos jeringas

por medio de un trozo de tubo se puedendemostrar las variaciones de la presióndentro de sistemas cerrados (ver la fi-gura). C o m o las jeringas están graduadastodos estos experimentos pueden ser cuan-titativos. (Ver también las experiencias2.196 y 2.309.)

2.302 Detectando el aire

Sumergir una botella de gollete estrechoen el agua y sostenerla boca abajo. Len-tamente ,acercar el gollete a la superficie.¿Qué se comprueba? ¿Estaba vacía la bo-tella? Colocar un puñado de tierra en unrecipiente con agua y observar. ¿Se ad-vierte algo que indique la presencia de aireen la tierra? Conseguir un ladrillo y po-

nerlo en un recipiente con agua, ¿existealgún indicio de que en el interior del la-drillo hay aire? Llenar un vaso con aguay observarlo de cerca. Dejarlo en un lugarcálido durante varias horas y luego obser-var nuevamente. ¿Qué diferencia se advier-te? ¿Hay alguna señal de que el agua eon-tiene aire?

2.303 El aire ocupa un lugar en el espacio

A. Tom'ar una botella y un embudo. Colo-car el embudo en el cuello de la botella ycubrir d intersticio alrededor del mismocon arcil1,a de modelar, cuidando de com-primir bien la arcilla húmeda en el cuellode la botella. Verter agua lentamente porel embudo (observar la figura). ¿Qué secomprueba? ¿Qué propiedad del aire pue-

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2.303 Fluidos 152

de deducirse? Repetir el experimento ver-tiendo agua hasta colmar casi el embudoy con cuidado perforar con un clavo laarcil1.a hacia el interior de .la botella. ¿Quése observa? ¿Cómo explicarlo?

A. aire en el B. aire en elinterior de la interior delbotella vaso

B. Llenar con agua hasta la mitad un re-cipiente grande y hacer flotar un corchoen el agua. Hundir un vaso invertido porencima del corcho. ¿Qué se observa? Ase-

gurar firmemente un trozo de papel en elfondo del vaso y repetir el experimento.¿Se moja el papel?

C. Conseguir un acuario o una cuba gran-de y llenarlo de agua casi por completo.Sumergir en el agua un vaso invertido ycon la otra mano sumergir un segundo

C. Trasvasando aire debajo del agua

vaso. Dejar que este úl.timo se llene deagua inclinando su boca hacia arriba. Sos-

tenerlo luego con la boca hacia abajo en-cima del primera, del que, inclinándolo sedejará escapar el aire lentamente (ver la

figura). Llenar el segundo vaso con elaire del primero. ¿Qué propiedad del airese pone en evidencia?

2.304 El aire posee masa

Colocar sobre una mesa o escritorio unavarilla plana de aproximadamente un me-tro de largo de modo que más o menos lamitad de la misma sobresalga del borde.Sobre el extremo de la varilla apoyadosobre la mesa extender una hoja de diarioaplanándola cuidadosamente. plicar en elotro extremo un golpe seco con la manoo con una maceta de madera. La varillase quebrará en el borde de la mesa. La

rotura se debe a que la parte apoyadasobre la mesa estaba sostenida por lapresión ejercida por el aire sobre la granhoja de papel. Mantenerse a un costado algolpear la varilla. (Ver también el ex-perimento 4.116.)

2.305 El aire ejerce presión

A. Llenar un vaso con agua hasta el borde.Cubrirlo con un cartón, apretarlo con lamano contra los bordes e invertir el vasoy retirar la mano que sostiene el cartón(observar la figura). Colocar el vaso in-vertido sobre una mesa bien lisa y, concuidado, hacerlo deslizar del cartón a lamesa. ¿Puede sugerir alguna manera devaciar el vaso sin derramar su ccntenidosobre la mesa? ¿Qué conclusiones relativasal aire se pueden extraer de este experi-mento? (Ver también el experimento 4.117.)

EI aire sostieneel agua dentro deltubo de vidrio

El aire sostiene el aguacontenida en el vaso

B. Tapar con el dedo el extremo de untrozo de !tubo de vidrio recto o de unapajita para beber refrescos e introducirloen un recipiente con agua coloreada. Re-

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153 Fluidos 2.307

tirar el dedo y observar qué ocurre. Vol-ver a poner el dedo en el extremo del tuboy quitar éste del recipiente (ver la figura).¿Que ocurre? ¿Por qué? ¿Qué propiedad delaire se demuestra?

C. Practicar un agujero con un e!avo cer-ca de la base de una lata. Llenarla deagua. Tapar fuertemente la boca de la latacon la mano y el agua cesará de salir porel agujero. Retirar la mano y volvera afluir nuevamente (ver la figura). ¿Qué po-ne de manifiesto este experimento?

D. Mojar el interior de una ventosa degoma para destapar cañerías y apretarla

contra una superficie plana, como el asien-to de un taburete. Tratar de levantar eltaburete con la ventosa. ¿Por qué es posi-ble hacerlo? Humedecer los bordes de dosventosas destapadoras de caños. Presionarfuertemente una contra otra ambas copasde go ma y luego tratar de separarlas (ob-servar la figura). ¿Por qué razón son tan

La presión del aire ( 1controla la salida Hemisferiosdel agua de Magdeburgo

difíciles de separar? Este experimento essimilar a (laclásica experiencia de los he-misferios de Magdeburgo.

simples

2.306 Cómo atravesar una patata con unapaja empleando la presión del aire

Tapar con el dedo índice uno de los ex-tremos de una pajita y sostener una patatacon la otra mano. Con un movimiento rá-pido atravesar la patata con la paja cui-dando de insertarla perpendicularmente.Al obturar la extremidad de la paja conel dedo, mientras el otro extremo se clavaen la patata, el aire queda encerrado enel interior de aquélla y al comprimirse daa la paja la rigidez necesaria para impedirque se doble. El resultado es súbito y sor-

prendente: la frágil paja traspasa fácil-mente la patata (ver la figura).

2.307 Sencillo barómetro de mercurio (an-tes de realizar este experimento con-sultar en el Capítulo Primero lasección correspondiente a la mani-pulación del mercurio).

A. Cerrar uno de los extremos de un tubode vidrio a unos 80 c m de largo haciéndologirar sobre sí mismo en la llama de unmechero de gas (ver la figura A). Soste-ner el tubo lo más verticaimente posible.

Adaptar a la extremidad que se dejó abier-ta mediante un tubo corto de goma unpequeño embudo o tubo embudo. Verterlentamente mercurio en el tubo d e vidrio.Precaución. Los vapores de mercurio sonnocivos y no deben aspirarse. Si en lacolumna de mercurio quedan aprisionadasalgunas burbujas de aire, hacerlas desapa-recer sacudiendo suavemente el tubo ensentido vertical. Llenar el tubo hasta 1 c m

del borde. El último tramo es mejor lle-narlo con ayuda de un gotero para evitarque el mercurio salpique. Llenar el tubohasta que e41 mercurio rebalse apenas elborde del mismo. Verter ahora mercurioen un frasco o plato hasta una altura de2 cm. Con el dedo protegido por un guan-te de g oma tapar el orificio del tubo e in-vertirlo sobre la cubeta con mercurio.Retirar el dedo del tubo cuando éste se

encuentre por debajo de la superficie delmercurio. Este tubo, colocado en un so-porte adecuado hará las veces de baróme-tro de mercurio. La diferencia entre elnivel del mercurio del tubo y el de la cu-beta da la medida de la presión atmos-férica en centímetros o pulgadas de mer-curio.

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2.307 Fluidos 154

B. En un barómetro de uso permanente sepuede emplear como depósito de mercurioun frasco de tinta, lo que ayudará a man-tener la superficie limpia y reducirá lasalida de vapores. Para colocarlo puede

usarse el siguiente procedimiento. Antes

en el cuelio del frasco. Si se desea, elbarómetro puede fijarse a un soporte pro-visto de una escala métrica y colgarse dela pared. Deberá asegurarse mediante unsostén el extremo superior del tubo e in-

troducir el frasco de tinta en una lata enla que ajuste bien, la que *a su vez, sefijará al soporte.

n2.308 Barómetro aneroide

Es posible construir un barómetro aneroi-de sencillo con u n tubo de g oma anilladode l os usados en los automóviles o con laempuñadura de goma de un manubrio debicicleta. C o m o las causas de error en un

instrumento de este tipo son múltiples,no podrán esperarse resultados de granprecisión. Con dos buenos tapones o dostarugos de madera no porosa, cerrar ambosextremos del tubo que servirá como cá-mara de vacío. Antes de colocarlos se

A antes de calentarB después de calentarc extremo del tubo en la parte más

caliente de la llamaD mercurio

de llenar el tubo con mercurio en la formadescripta en A, conseguir un corcho condos perforaciones, una para alojar el tubodel barómetro y otra para pasar un tubocorto, de vidrio (ver la figura B) Deslizar

el tapón en el tubo hasta una distancia deunos 15 c m de su extremo inferior e in-sertar en el otro agujero el tubo corto.Luego, pegar en el fondo del frasco unparche de goma de los empleados parareparar cámaras de bicicleta. Llenar eltubo del barómetro en la forma descriptay taparlo con el frasco de tinta invertidoapoyando firmemente el orificio del tubocontra el parche. Manteniendo el tubo encontacto contra el parche invertir el dis-positivo y colocarlo sobre una mesa des-cansando sobre la base del frasco. Sindejar de presionar sobre el tubo verterun poco de mercurio en el frasco; luego,levantar ligeramente el tubo para permi-tir que el mercurio descienda hasta suposición de equilibrio y hundir el corcho

comprimirá el tubo para extraer todo elaire y se l os hará herméticos aplicándolescera o atando la parte exterior del tubode g oma a la altura de 110s tapones. Elefecto de la presión atmosférica se com-pensará en parte mediante un peso sus-pendido del tapón inferior que estirará elfuelle formado por el tubo de goma. Podráacoplarse al aparato una aguja y una es-cala, en la forma ilustrada por la figura,que permitirá !eer las fluctuaciones d e lapresión atmosférica.

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155 Fluidos 2.312

2.309 Medición de la presión atmosférica

U n inflador de bicicleta con el émboloinvertido como indica la figura puede ser-vir para determinar la presión atmosférica.

El pistón puede hacerse hermético cu-briendo con una pequeña capa de aceiteel interior. del cilindro. Se calculará elárea del interior del cuerpo de la bombao se la medirá directamente con papel mi-limetrado, lo que permitirá calcular lapresión del aire en kg/cm? Se determinaráel peso que la presión atmosférica puedeequilibrar suspendiendo varias cargas deun gancho atornillado a un tarugo de ma-

dera ajustado en el extremo del mangodel inflador (ver además los experimentos2.196 y 2.301).

con un inflador de bicicleta

2.310 Determinación de la presión atmos-férica mediante una ventosa degoma

Con un dinamómetro se puede medir lafuerza requerida para arrancar una ven-tosa adherida a una superficie pulida. Elárea sobre la que actúa la presión atmos-

férica se puede determinar presionando laventosa sobre un trozo de papel milime-trado. Preferentemente emplear una ven-tosa provista de un gancho. Si no pudieraconseguirse una de este tipo, atar firme-

7& 2.309 2.310

mente un trozo de alambre de cobre alcuello de la ventosa de manera que formeun lazo. Si la mesa del laboratorio no eslo suficientemente pulida, emplear un trozo

de vidrio plano sujetándolo contra la mesacon una mano mientras se tira con laotra. Ensayar si es posible varias veces,con ventosas de diferentes tamaños (verla figura).

2.311 Bomba elevadora simple con una

' Gnstruir una jeringa sencilla empleandoun tubo de vidrio o metal (pueden servirlos de hierro usados en las cañerías), dos

jeringa

.1

E

A carcasa de vidrio o metalB tapón pistónc agujeros del pistónD valvula de cuero o gomaE tubo de aspiración

tapones y un trozo de varilla metálica. Elajuste del tapón que hace las veces de pis-tón se logrará enrollando alrededor delmismo un trozo de cordel. El otro tapón,

atravesado por un tubo de vidrio, unavarilla de bambú o un tubo fuerte cons-tituirá la parte anterior de la jeringa conel orificio de aspiración del líquido. Prac-ticar dos perforaciones en el pistón con unalambre calentado al rojo y colocar sobrecada una de ellas un trozo pequeño decuero que hará las veces de válvula, ce-rrándose al ascender el pistón y dejandopasar el líquido cuando aquél desciende

(ver la figura).

2.312 Construcción de una bomba impe-lente con un tubo de ensayo

Para construir este aparato calentar sobrellama baja el fondo de un tubo de ensayoy soplar un orificio. Luego, practicar otro

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2.312 Fluidos 156

orificio en un tubo de ensayo más grandey colocar en ambos bolillas de cojinete obolitas pequeñas que harán las veces deválvulas. Envolver con un cordel el tubode ensayo interior para que ajuste bien

dentro del tubo exterior pero pueda desli-zarse hacia arriba y abajo. Colocar enel tubo interior un tapón provisto de untubo, bien ajustado, en la forma que in-dica la figura. Servirá como pistón de labomba impelente (ver la figura).

2.313 Sifón simpleTomar dos botellas de vidrio altas y lle-narlas de agua hasta la mitad. Unir dostubos de vidrio de 30 c m de largo conun tubo plástico o de goma de igual lon-gitud. Llenar de agua el tubo así formadoy comprimir el tubo flexible para evitarque se escurra el agua. Sumergir cadatubo de vidrio en una de las botellas yhacer pasar el agua de la una a la otra yviceversa levantando más o menos cadabotella. El experimento es más interesantesi se tiñe el agua con un poco de tinta.Colocar las dos botellas sobre la mesa,¿funciona el sifón? ¿En qué forma inter-viene la presión atmosférica en su fun-cionamiento?

2.314 Surtidor de agua con un sifónTomar un balón de vidrio o un recipienteimprovisado con una lámpara eléctricausada, de la cual se retiró el culote, y untapón de goma con doble perforación. Poruno de los orificios introducir un tubo

afilado de tal manera que uno de sus ex-tremos ocupe más o menos el centro delbalón y el otro extremo sobresalga exte-riormente unos 2 cm. Por el otro orificiointroducir un pequeño tubo de vidrio cuyo

extremo quedará a ras con la cara inte-rior del tapón. Ajustar un tubo de g omade unos 20 c m de largo al tubo afilado yotro de más o menos 1 m al otro tubo devidrio. Poner un poco de agua en el balóne insertar el tapón. Sumergir el extremodel tubo de goma más corto en un reci-piente lleno de agua colocado sobre unamesa y dejar caer el tubo más largo enun balde colocado en el piso y luego in-

vertir el sifón (ver la figura). El surtidorpodrá observarse mejor si el agua delrecipiente colocado sobre la mesa se co-lorea con un poco de tinta. Es posiblearmar un surtidor sifónico doble interca-lando en el dispositivo otro balón pre-parado en la misma forma que el anterior.

2.315 Elevando agua mediante la presión

Colocar a un tubo de ensayo un tapónperforado atravesado por un tubo de vi-drio. Extraer el aire hirviendo en el mismoun poco de agua. Invertirlo y sumergir elextremo abierto del tubo en un recipientecon agua. La presión atmosférica empu-jará el agua hacia arriba hasta llenar eltubo casi por completo (ver la figura).

atmosférica

2.316 Relación entre volumen de aire y

Conseguir un tapón de goma que ajusteperfectamente en el interior de un vasoestrecho o de una probeta. Fijarlo al ex-tremo de una varilla cilíndrica de maderay colocar en el otro extremo de ésta latapa de una lata, que hará las veces deplatillo de la balanza. Lubricar el pistónasí formado con un poco de vaselina oaceite pesado para motores. El pistón im-pedirá la salida del aire del recipiente.Poner diferentes pesos sobre el platillo ymedir el volumen del aire contenido en elcilindro de vidrio correspondiente a cadapeso (ver la figura). Observar que el vo-lumen es inversamen& proporcional a lapresión.

presión

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157 Fluidos 2.319

2.317 U n modelo para demostrar el fun-cionamiento de los pulmones

Quitar el fondo de un frasco grande dematerial plástico o de vidrio. Ajustar al

golllete un tapón atravesado por un tuboen Y. En cada brazo del tubo en Y atarun globo de goma o una vejiga pequeña.Reemplazar el fondo del recipiente poruna hoja de papel de embalar o unamembrana de caucho atada alrededor delmismo y atravesada por un cordel que sesujetará con un nudo y un poco de cera.Al tirar de este cordel el diafragma bajará,penetrando el aire por el tubo en Y, di-

latando los globos. Presionando hacia arri-ba el diafragma se obtendrá el efectoopuesto (ver la figura).

2.318 Oxidación y presión del aire

Lavar un pequeño trozo de viruta de ace-ro en petróleo o bencina para eliminar todagrasitud. Estrujarlo con cuidado y hacerlerecuperar su volumen primitivo. En cuanto

esté seco colocarlo en un frasco que secerrará con un tapón atravesado por untubo de vidrio de 40 c m de largo. in-vertir el frasco sobre un recipiente conagua de modo que el extremo del tuboquede sumergido (ver la figura). Obser-var durante algunas horas. ¿Qué ocurre?

2.510 2.316 2.317

¿Cómo se explica? (Ver también os experi-mentos 2.40 y 4.58.)

2.319 Experimentos con corrientes de aireA. Poner una pelota de ping pong en unembudo. Soplar fuerte por el caño delembudo y tratar de sacar la pelota. In-vertir el embudo y sostener contra el fon-do la pelota, soplar con fuerza por el tuboy observar qué sucede cuando se sueltaia pelota. Colocar la pelota sobre unamesa y cubrirla con el embudo. Tratar delevantar Ja pelota de la mesa soplandopor el embudo. ¿Cómo explicaría lo ob-servado? (ver la figura.)

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2.319 Fluidos 158

7A

B. Cortar un cuadrado de cartulina deaproximadamente 7 c m de lado. Trazarlas diagonales y clavar un alfiler en supunto de intersección. Asegurar la cabezadel alfiler recubriéndola con un trozo decinta adhesiva. Introducir el alfiler en el

orificio de un carretel de hilo vacío ysoplar por el otro extremo para tratar desacar la cartulina del carretel (ver la fi-gura). Invertir el conjunto; sostener le-

1

c alfiler

C. Acovlar un embudo a una fuente deaire comprimido, que puede ser, el orificiode salida de un aspirador. Inflar un globoy atar en su pico un:trozo de alambre decobre a modo de contrapeso. Poner en

marcha el generador de aire comprimidoy mantener en equilibrio el globo en elchorro de aire. Tmtar también de poneren equilibrio una pelota de ping pongentre el globo y el embudo (ver la figu-ra C).

D. Tomar dos tubos de vidrio o dos paji-tas transparentes para beber refrescos.Colocar uno de los tubos en un vaso

lleno hasta la mitad de agua coloreada.Colocar el segundo de manera que formeun ángulo recto con el primero y que susbocas estén m u y próximas. Soplar en eltubo horizontal y observar el nivel delagua en el otro (ver la figura D). ¿Cómoexplicar el resultado?

n

vemente con el dedo la cartulina contrael carretel. Soplar por el orificio de éstey retirar el dedo. ¿Cómo se explica estefenómeno?

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Capítulo tercero Biología

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Introducción

En cualquier lugar de la tierra, maestrosy alumnos están rodeados por un sinnú-mero de organismos, que se prestan pa-

ra el estudio. Desafortunadamente, pocosmaestros aprovechan las oportunidades queles brinda la localidad. Muchas razonesexplican este desaprovechamiento de losrecursos naturales para desarrollar un pro-grama de enseñanza de las ciencias. Quizáesto ocurra porque la mayoría de los do-centes no han descubierto un plan orgáni-co que los capacite para relacionar las

Niveles de organización

El principio más amplio empleado aquí enel estudio de los seres vivos, es lo que losbiólogos llaman los “niveles de organiza-ción”. Se basa en el concepto de que lavida puede ser mejor entendida disponien-do los seres vivos, los grupos de seresvivos y las partes de los seres vivos en su

orden natural o jerarquía. Al utilizar esteesquema en la enseñanza de las cienciasbiológicas, el énfiasis se pone en el centrode la jerarquía, es decir en la posiciónocupada por el organismo viviente consi-derado como un todo, lo cual coincidecon la experiencia que la mayoría de laspersonas tienen con respecto a los seresvivos.

Explicación de los niveles

Un tema complejo se vuelve m ás sencilloy claro, si se comienza por imaginar unmodelo general que permita disponer lagran mayoria de las observaciones aisla-d,as dentro de unas pocas categorías 16gi-cas y coherentes. Los docentes que enseñan

observaciones diarias de los seres que lerodean. con un esquema general acercade la vida. U n ejemplo de tales esquemas

conceptuales se presenta en este capítulo.Las actividades específicas se organizande acuerdo con el principio que las unifica.Se lo ofrece con la esperanza de que no so-lamente ayudará a los docentes a organi-zar la observación y a alentarlos a ob-servar constantemente, sino también a quese sientan más cómodos en el estudio delos organismos.

ciencias no pueden ser menbs que sobre-pasados por la infinita variedad de seresvivos y sus actividades. Sin embargo,dichos docentes, deben avanzar más alláde la mera apreciación de la complejidadde la naturaleza. Deben ordenar sus ob-servaciones sobre la base de algunos es-

quemas fundamentales que conduzcan alincremento del conocimientc de la vida.Uno de tales esquemas es el llamado “ni-veles de organización”. Este esquema omodelo comprende varios niveles que se-rán tratados en las secciones que siguen.(ver cuadro.)

3.1 Organismos

Los organismos son formas individualesde vida, de la mayoría de ‘las uales tene-mos conocimiento directo. Un perro, unárbol, un pez, una lombriz de tierra, unhongo, o una célula de levadura, sonejemplos de organismos. Los organismosvarían considerablemente en cuanto a fa:maño. U na ballena puede ser 10 millones

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3.1 Niveles de organización 162

Esquema conceptual de los niveles de organización

Niveles superiores Biosfera Grupos de organisrrosBiomas

Poblaciones

Comunidades

Organismos

Niveles inferiores Sistemas de órganos Organismos o partesOrganos de un organismo

TejidosCélulas

Orgánulos Partes de un organismo

MacromoléculasMoléculas

Partículas

de veces más grande que una simple bac-teria. Dos observaciones importantes conrespecto a los organismos son: (a) notienen una estructura interna uniforme; y(b) existen con otros de su especie. Estasdos referencias sugieren obviamente danecesidad de examinar las partes de unorganismo (niveles inferiores de organiza-ción) y los grupos de organismos (nivelessuperiores de organización).

3.2 Niveles superioresA. Poblaciones. U n grupo de organismosque reúne a todos los de su especie, sellama población. Usualmente se la describecomo subpoblaci6n cuando se la refiere aun determinado espacio que ella ocupa.Por ejemplo, la población de caracoles del

acuario escolar,o la población de esa mis-m a especie en un estanque. Si no se me n-ciona espacio, 5e sobreentiende que lapoblación comprende todos los caracolesdel mundo que pertenezcan a la mismaespecie.

B. Comunidades. Las poblaciones no exis-ten aisladamente. eneralmente se encuen-tran junto con otras poblaciones. Todaslas poblaciones comprendidas dentro de

una misma área constituyen una comuni-dad. Una comunidad lacustre esta cons-

tituida por todas las plantas y animalesque se encuentran en el lago. Las pobla-ciones que se encuentran en el campo dela escuela, pueden constituir también unacomunidad.

C. Bioma. Ciertas áreas geográficas con-tienen comunidades similares. Esta reuniónde comunidades semejantes se llama bio-ma. U n bioma puede abarcar una granextensidn de un continente. Por ejemplo,el bioma de praderas ocupa gran partede la región central de América del Norte.El clima y la topografía concuerdan per-fectamente a través de todo el bioma.

D.Biosfera. La vida sobre h tierra nor-malmente se desarrolla en sentido verti-cal dentro de unos cuantos metros conta-dos desde la superficie. Esta esfera huecase llama biosfera; contiene toda la vidadel planeta. La pregunta de si existen o noexisten otras biosferas no tiene respuestatodavía. Por lo tanto no se conocen actual-

mente niveles de organización superioresque los mencionados; a medida que los via-jes espaciales procuren información adi-cional,es posible que se descubra un nivelde organización superior.

3.3 Niveles inferiores

A. Sistemas de órganos. Algunos organis-mos animales contienen sistemas de órga-nos que cumplen vitales funciones. El sis-

tema circulatorio, que se compone de co-raz6n y vasos es un ejemplo de dichossistemas.

B. Organos. No todos los organismos pre-sentan sistemas de órganos. Las plantasy muchos animales no parecen presentar

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163 Estudiando los organismos 3.3

sistemas, pero sí contienen estructurasdistintas, llamadas órganos, los cuales asu vez están constituidos por tejidos. Elcorazón es un órgano, como lo son unahoja, un pulmón o una raíz.

C. Tejidos. U n tejido es un grupo de cé-lulas semejantes que cumplen la mismafunción. El tejido muscular, por ejemplo,está constituido por células que son a-paces de contraerse y producir la fuerzadel músculo. Algunos organismos estáncompuestos solamente de tejidos; aparen-temente no poseen órgaiios.

D. Células. Los tejidos están constituidos

por unidadds individuales denominadas cé-lulas. Así como el dólar, la libra, el marcose han convertido en la estructura básicade los respectivos sistemas monetariosnacionales, la célula es la unidad funda-mental de los organismos. Las células di-fieren considerablemente en tamaño desdela más voluminosa, un huevo de avestruz,hasta las de los más pequeños microorga-nismos. Las células varían también en sus

funciones.A despecho de estas diferencias,las células tienen comunes caracteres quehan atraído la atención de los biólogos conel fin de entender la vida. Existen orga-nismos compuestos por una sola célula;son los llamados organismos unicelulares.

E. Orgánulos. La invención del microsco-pio permitió el descubrimiento de las cé-lulas, y su perfeccionamiento, reveló quelas células contienen partes que se cono-cen con el nombre de orgánulos. Los or-gánulos prominentes se pueden visualizarcon el microscopio; pero fue la invencióndel microscopio electrónico lo que permi-tió a los biólogos desarrollar una concep-ción coherente con respecto al eonoci-miento de las partes de las células.

Estudiando los organismos

'Porqué los alumnos deben estudiarorganismos vivientes

La biología moderna enfatiza el estudiode los seres vivos, antes que el estudio delos seres sacrificados o preservados. Por

F. Macrornoléculas. El microscopio elec-trónico y otros recursos técnicos de avan-zada, tales como la difracción de los Ra-yos X, ermitieron que los biólogos pudie-sen reunir información acerca de la es-

tructura de los orgánulos celulares. Seencontró así que los orgánulos están for-mados por moléculas gigantes (macrnmo-Iéculas) tales como proteínas, Iípidos (gra-sas y aceites) y ácidos nucleicos (ADN yARN)

G. Moléculas. Las macromoléculas repre-sentan largas cadenas de moléculas uni-das entre sí. Una molécula es la partícula

material más pequeña que conserva laspropiedades de la sustancia de la cualproviene. Las moléculas están compuestaspor átomos unidos o ligados entre sí. U nátomo es la más pequeña porción de unelemento.

H. Partículas. Los átomos están compues-tos por partículas fundamentales, talescomo protones, neutrones, electrones, etc.

Este es el límite actual de nuestro cono-cimiento acerca de la organización en elmás bajo nivel. Es importante considerarque tanto en el más alto nivel (biosfera)como en el más bajo (partículas) existela incertidumbre acerca de la posibilidadde otro nivel todavía no descubierto. Esimportante para un docente que enseñaciencias conocer que existe siempre incer-tidumbre sobre la extensión del conori-

miento de la vida por parte del hombre.Los alumnos estudiarán frecuentemente lavida en los niveles centrales de organiza-ción, cercanos al nivel ocupado por losorganismos. Ellos necesitan saber, sin em-bargo, que el conocimiento científico estásujeto a revisión, a medida que nuevosexperimentos producen nueva información.

esta razón, un buen comienzo racionalpara los niños que estudian los seres vivos,es comenzar por aquellas cosas que viven.Donde sea posible, esto se logra trabajan-do en el medio natural del organismo. Una.

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3.3 Estudiando los organismos 164

adecuada introducción es el estudio delcomportamiento de un organismo.

Comportamiento de las aves

Muchos chicos tienen experiencia acercade casuales observaciones sobre las aves.Sin embargo, casi todas estas experienciasocurren sin una adecuada preparación, ne-cesaria para una cuidadosa observación ymedición. La oportunidad para realizar undescubrimiento significativo, es mayor Tipos de picos

cuando el alumno está preparado y mo-tivado para aprender algo acerca de lascostumbres de las 'aves. Se dan a conti-

nuación algunas guías para el trabajo enel aula.

3.4 Tipos de picos y sus funcionesEl estudio de los tipos de los picos se re-laciona con la alimentación del ave y laforma particular de su pico. Considerandotodas las observaciones realizadas por l osalumnos, pueden anotarse muchos usos delos picos de la3 aves. Para los tipos no

observados, e puede estimular a los alum-nos para que infieran sus respectivos em-pleos. (Ver ilustración.)

3.5 Tipos de patas y sus funciones

Las observaciones sobre las aves mues-tran los variados usos de las patas. Algu-nas sirven para vadear, caminar, nadar,posarse en las ramas de los árboles, cazary transportar objetos. Caminando a lolargo de un lago o de un arroyo puede pre-sentarse no solamente la oportunidad de

Tipos de patas

Tomando moldes de las hue

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165 Estudiando l os organismos 3.7

realizar diversas observaciones visuales,sino también la de obtener moldes de lashuellas dejadas en la tierra blanda o en elbarro. Tome una tira de cartón, clips, unpoco de yeso, una lata y una espátula.

Forme un cilindro con el cartón, fijándolocon el clip (sujetapapel) o una bandaelástica. Colóquelo alrededor de una hue-lla y vierta en su interior el yeso empas-tado con' agua. Cuando el yeso endurece,se obtiene un negativo de la huella. Estenegativo puede ser utilizado a su vezpara preparar un positivo de la huella si

así se desea (vermás abajo).Se puede" organizar una colección de

moldes de acuerdo con la función o e m-pleo de las patas. Las gallaretas, así comolos patos y pelícanos muestran una m e m -brana interdigital utilizada para vadear opara nadar.

Fuertes uñas o garras indican la posibi-lidad de que el ave emplea sus patas paracazar. Halcones y lechuzas son ejemplos.Muchas aves usan sus patas para posar-

se o agarrarse mientras otras las usan

fundamentalmente para caminar. Los picoso carpinteros constituyen un ejemplo delas primeras y la perdiz un ejemplo de lassegundas.

3.6 Comportamiento en la nidificaciónCuando se observan los nidos, se puedenrealizar una gran cantidad de actividades.Tienen los chicos oportunidad de observarel instinto de nidificación de l os adultos.

Después del nacimiento, la alimentacióny la protección de la cría. La construccióndel nido puede seguirse a través de laobservación de los hábitos del ave y delos materiales que utiliza. Nidos abando-nados revelan detalles de la construccióny de los pequeños organismos que suelenvivir entre los materiales utilizados en suconstrucción. La defensa del territorio porel ave, es un comportamiento importante

en la delimitación de una población en unárea determinada. Los chicos tienen opor-tunidad de observar el agresivo comporta-miento de las aves en sus áreas de nidifi-cación y alimento.

3.7 Nidos artificiales para atraer a los

Los pájaros pueden ser atraídos mediantecasitas o nidos artificiales que facilitan elcumplimiento de sus instintos de nidifica-

ción. Las casitas deben construirse re-cordando:1 . El espacio interior debe ser apropiado

para el nido del pájaro que se deseaatraer.

2. El orificio de entrada debe ser de ta-maño apropiado.

3. El interior debe estar sin pintar.4. La casa debe estar situada donde el

pájaro pueda usarla, y ubicada a una

adecuada altura sobre el nivel del suelo.Los pájaros pequeños se tientan por lascasas pequeñas con aberturas estrechas.La casita para un reyezuelo debe mediraproximadamente 10 c m por 10 c m por12 c m con un orificio de 2/2,5 c m dediámetro (ver dibujo).Algunas aves (lechuzas de los campa-

narios) requieren un nido que se parezcaa un tronco de árbol. Debe tener una aber-

tura de 10 c m apropiada a un pájarogrande (ver dibujo).

pájaros

I(Q i

I I3.7 Nidos artificiales

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3.8 Estudiando los organismos 166

3.8 Comederos para atraer pájarosEl estudio de los pájaros puede continuarindefinidamente si los alumnos construyencomederos en 'losaleros o en el patio dela escuela. Una oferta de semillas varia-

das y otra de sebo o grasa podrán atraerB una gran variedad de pajaros en todaslas estaciones del año. El sebo debe sersujetado fuertemente a una rama o sopor-te o bien colocado en una jaula confec-cionada con tela metálica. Los comederosatraerán no solamente a los pájaros, sinotambién a. equeños animales tales comoratones y ardillas. También pueden servirpara conocer los alimentos preferidos y

otros comportamientos. Una jaula cúbicapara el sebo (ver dibujo) puede construir-

5.8 Modelos de comederosarriba: caja de sebo o grasaderecha: comederos para semillas

se con tela metálica y clavarse en un árbolo en un poste. Al cortar la tela se dejaráun sobrante de ésta que servirá para do-blarlo sobre la cara adyacente con el ob-jeto de unir los costados entre sí. Dejar lacara frontal libre por arriba de modo que

pueda abrirse -para reponer el sebo. Unavez cerrada, puede sujetarse con lazos dealambre.

Los alumnos pueden construir en ma-dera o metal un comedero al aire libre,cuidando de protegerlo de la nieve y delas Iluvias con un techo o cubierta apro-piada. Los costados deben ser construidosde modo que eviten que las semillas pue-dan ser aventadas por ,lospájaros cuando

las picotean. Otro comedero metálico pue-de ser construido co*ndo las tapas deambos extremos de una lata de conservas,0 la que se le agrega, por abajo,una bande-ja, sostenida con alambres. Con un plás-tico se cubre la parte superior (ver di-bujo) y se lo cuelga de una rama me-diante un alambre.

Organismos acuáticos

U n método efectivo para el estudio de losorganismos consiste en el esfuerzo com-binado de estudiarlos en el terreno y

concurrentemente en el aula o laboratorio.Esto es especialmente conveniente paracuando se trata de plantas y animalesacuáticos. Obtenga o construya un acuario.Debe estar listo con anticipación, e modoqve l as muestras recogidas en la visita aestanques o arroyos puedan ser ubicadasde inmediato una vez conseguidas.

3.9 Acuario improvisado con un frasco de

Si no se dispone de una cuba grande devidrio, cualquier recipiente de vidrio puedeservir como acuario improvisado, siempreque se coloquen algunas plantas acuáticastales como elodea y miriofilo (Myriophy-llum) a fin de oxigenar el agua. U n frascode 1 kg sirve para poner larvas de friga-nas, caracolillos acuáticos (planorbis, lim-neas, litoridinas, etc.) pequeños crustá-ceos (dafnilas, ciclops, camaroncito deagua dulce, etc.) y plantas como por ejem-plo elodeas y lentejas de agua, que si selas atiende con el cuidado necesario, seconservarán varios meses. Es tan malo

mermelada

poner pocas pl,antas, omo poner muchas.El acuario, una vez regulado, no requieremayores cuidados; pero si se coloca unditícido o una larva de otra especie voraz,

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167 Estudiando los organismos 3.10

es necesario suministrarle periódicamenterenacuajos. Una capa de arena limpia de2 a 3 c m de espesor, permitirá que laslarvas de las friganas invernen en el fondodel acuario, y una gasa colocada por en-

cima del frasco impedirá que las friganaspuedan escapar, sin que uno lo advierta.Es conveniente tomar nota diariamente

de las puestas de huevos y otras etapasdel ciclo evolutivo de los animales man-tenidos en el acuario, así como de suscostumbres.Este acuario puede sef :o base de un

estudio elemental sobre las interrelacionesque se establecen entre las plantas y los

animales que pueblan un estanque o unalaguna.Para coleccionar los animales que viven

en los estanques y ríos se podrá utilizarun colador, cuyo mango se atará fuerte-mente a un bastón, mediante tela adhesi-va, arrollada varias veces alrededor delmango, antes de anudar sus extremos.

3.10 Acuario para animales mayores

Las dimensiones convenientes para unacuario de este tipo son: 50 x 25 x 25 cm.Se podrán utilizar viejas baterías de acu-muladores, pero el vidrio no es mu y trans-parente.

fugiarse los insectos acuáticos. Se lo iie-nará de agua, vertiéndola lentamente, y sela dejará reposar durante un día o dos,hasta que el agua se vuelva transparente.Se colocan en el agua plantas acuáticas

limpias. No será necesario contar con dis-positivo especial para aireación, si se dis-pone de suficientes plantas acuáticas.

Se introducen los animales conjuntamen-te con algunos caracoles que mantendránlimpios los vidrios. Los alimentos debenser dados en trozos pequeños, cuidando deque no queden restos ni desechos de losmismos. Los peces se comerán 110s huevosde los caracoles y además existen en el

agua suficientes animales para satisfacer5us dehás necesidades. Se les puede darlombrices una vez por semana, cortadasen pequeños trozos para que las puedancomer fácilmente.

'Debe sacarse de inmediato todo ali-mento no consumido, pues de lo contrariose favorecerá el desarrollo de hongos no-civos para los peces.

Cubrir el acuario con una lámina de vi-drio o una tapa de cinc perforado para li -

brarlo del polvo. Si está destinado a recibirranas o tritones, hacer que flote en él untrozo de corcho al que puedan subirse;la

Para preparar el acuario se recoge unpoco del sedimento del fondo de una la-guna o de un río, que 5e lavará cuidado-samente con agua corriente. Se recubriráel fondo del acuario con una capa de unos

2 c m y se plantarán algunas cañas cuyasraíces se iastrarán con algunas piedra6grandes para que entre ellas puedan re-

Una incubadora sencilla

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3.11 Estudiando los organismos 168

tapa de vidrio o de cinc impedirá que seescapen.

Embriones de pollo

3.11 Una incubadora sencillaEn un aula que cuente con luz eléctrica sepuede improvisar con poco gasto una in-cubadora sencilla. Conseguir dos cajas decartón, una grande y otra pequeña; quitarun lado de la caja pequeña y recortar enuna cara de la otra caja, una ventana de15 x 15 cm. Se hará una hendedura en lacara superior de la pequeña caja, parapoder colocar en el interior de la mismauna lámpara eléctrica con su respectivocable.

Se colocará la pequeña caja dentro dela grande y se rellenará con papel arru-gado el espacio que queda entre las doscajas, Se cuidará que el lado abierto dela pequeña caja enfrente la ventana quelleva la caja grande. Se colocará un ter-mómetro en la caja de modo de poderleer la temperatura a través de la abertura

y se cerrará ésta con un vidrio.3.12 Observando el desarrollo de los em-

Todo está listo entonces para comenzarel experimento. Es necesario que la tem-peratura se mantenga a 40" C constante-mente, día y noche, durante 21 días. En-sayando con lámparas de distinto poder ycolocando mayor o menor cantidad de pa-pel, se podrá al cabo de unos días regular

la incubadora y mantener dicha tempera-tura. Se debe colocar un pequeño reci-piente con agua en el interior de la cajapequeña.

Conseguir entonces una docena de hue-vos frescos y fecundados. Se los colocaráen la incubadora. Al cabo de 3 días sesacará un huevo que se romperá con cui-dado y cuyo contenido se volcará en unplato playo. Genepalmente ya se observa

el latido del corazón en los embriones de3 días; roto el huevo, el corazón puedeseguir latiendo por espacio de media hora.Se sacará un huevo cada 3 días y se ob-servará el desarrollo progresivo del em-brión. Se podrán dejar algunos huevos to-do el tiempo, p a m ver si se puede asistiral nacimiento del pollito.

briones

3.13 Otras observacionesSe pueden realizar también, investigacio-nes sobre el efecto de la temperdtura enel desarrollo de los embriones. Huevos quese retiran al mismo tiempo de la incuba-

dora, se colocan en ambientes con distin-tas temperaturas; al aire libre, en la re-frigeradora, en una estufa, por ejemplo:se anotan los resultados observados encada caso.

Insectos

Al estudiar a los insectos se debe poner elénfasis en trabajar con ejemplares vivos.M u y frecuentemente la captura y el mon-

taje de insectos, constituyen las únicasexperiencias de los alumnos. Ciertamente,es mucho lo que se puede aprender conesta actividad. Desafortunadamente m u -chas experiencias valiosas se omiten fre-cuentemente. Los insectos nocturnos pur-den ser capturados mediante una trampaluminosa, consistente en una sábana blan-ca extendida entre pequeños árboles yformando un ángulo de 20-30" on la ver-

tical. Una fuente luminosa, ya s e ~ ~nalámpara de gas o una potente linternaeléctrica, se coloca por debajo de la sá-bana, de modo que sea brillantemente ilii-

minada. Durante las horas del día, losinsectos se capturan con una red.

3.14 Capturando insectosUna red muy práctica para cazar insectosse puede confeccionar con un palo cilín-drico (por ejemplo, un palo de escoba), un

Red para cazar insectos

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171 Estudiando los organismos 3.19

S.16 Embudo para recoger losorganismos del suelo

3.17 Una trampa económica

Enjaulando animales

Es frecuentemente útil, para llas clases deciencias elementales y generales, guardarlos animales en una jaula, en el aula, conel fin de observarlos durante cortos pe-ríodos. Para ello es necesario disponer debuenas jaulas. Se las puede fabricar condiferentes materiales que se encuentranun poco por todas partes.

3.18 Una jaula para animales

Por ejemplo: la jaula podrá estar constitui-da por un cajón de madera, munido deuna tapa con bisagras, que lleva unaabertura cerrada por una tela metálica.

Talmbién se harán aberturas en los.cuatrocostados del caj6n. Las dos aberturas delos costados y la de atrás se cerrarán conuna tela metálica, y la de adelante con unvidrio plano. Se puede perfeccionar estasjaulas colocando por debajo del vidrio unfondo deslizante, lo que permite limpiarla jaula sin incomodar mayormente a los

animales.En regiones tropicales se pueden cons-

truir jaulas muy prácticas, reemplazandola tela metálica por enrejados de bambúo madera.

3.19 Bebida y alimento para los animales

Muchas veces se tiene dificultades paradar de comer y de beber a los animalesenjaulados. En líneas generales, debe evi-tarse el colocar la bebida o la comida di-

rectamente sobre el piso. Se puede cons-truir un comedero para los animales pe-queños, perforando longitudinalmente unalata de conserva que se colgará de la paredde la jaula, mediante dos ganchos de hie-rro, del modo como indica la figura. Sepuede construir un bebedero para ratones,conejillos de Indias, hámsters, etc., ponien-do boca abajo un tarro de conservas sobreuna fuente pesada o un plato hondo.

Conviene dar de comer y beber a losanimales con regularidad y limpiar perió-

enjaulados

S.18 Jaulas para animales

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3.19 Estudiando los organismos 172

dicamente las jaulas, no solamente parala salud'y la comodidad de sus ocupantes,sino también para procurar a l os alumnoshábitos de disciplina y el sentido de laresponsabilidad. Cambiar el agua y el ali-

mento a diario y limpiar las jaulas una vezpor semana.

rl

Planarias

ia s planarias se prestan para ser estudia-das por los alumnos. Reaccionan ante va-riados estímulos, facilitando los estudios

sobre comportamiento. Además, poseenuna gran capacidad de regeneración.

tos de la luz, son,iao, alimentos, suaveschoques eléctricos y agentes tales comoalgunos cristales de epsomita (culfato demagnesia). Una lente de aumento permfti-rá observar la faringe tubular mediante la

cual la planaria ingiere el alimento.

3.22 Las planarias regeneran

Las planarias pueden ser inducidas a re-generar partes de su cuerpo colocando unejemplar sobre una lámina de vidrio ycortándola con una afilada hoja de afeitar.Los animales pueden ser cortados por mi-tad, a través del cuerpo o a todo lo largo.U n corte parcial sobre la línea media del

cuerpo, produce una planaria con dos ca-bezas, si el corte se practica cabeza abajo,o dos colas, si parte de la región caudal(ver dibujos). Después de cortada;, vuel-

3.20 Obtención y alimentación de las pla-

Busque las planarias en la cara inferiorde las piedras y troncos sumergidos en la-gos y estanques. La planaria parda (Duge-

sia tigrina)o una planaria mayor, son pre-feridas para el estudio. Si no se las puede

encontrar, pueden ser capturadas colocan-do un trozo crudo de hígado de vaca en-vuelto en un trapo, anudado con un cordely colocado en el agua. Vigile el cebo dia-riamente y ponga las planarias en un frascocon agua del lugar. En el aula las planariasserán transferidas con una pipeta a re-cipientes opacos tales como tazas o ban-dejas enlozadas, recubiertas con una tapaopaca de cartón o de madera, mientras no

se las utiliza. Aliméntelas con picadillo dehígado, huevo duro o ,trozos de gusanos,una vez a la semana. Al cabo de 3 horasretire el exceso de alimento con un gotero.

narias

3.21 Comportamiento de las planarias

Las planarias responden a varios estímu-los. Los alumnos pueden observar los efec-

va las planarias al recipiente, pero no lasalimente, hasta que hayan regenerado.

Estudiando las poblaciones

El estudio de las poblaciones vegetales yanimales permite que los alumnos recojan

experiencias acerca de las interacciones uetienen lugar dentro de un grupo de orga-nismos pertenecientes a la misma especie.Estas experiencias pueden realizarse tantoen el terreno como en el aula. Las condi-ciones observadas en el terreno pueden sercomparadas con las del aula, en cuanto alos efectos producidos por la superpobla-ción, escasez de alimentos, disminución deoxígeno y otros factores que pueden ser

estudiados tomando en cuenta sus efectossobre la población.

3.23 Cria de mosquitas de la fruta

La mosquita común de la fruta (Drosophi-

la) ha sido mu y utilizada en los estudiosde genética. Es fácil de criar y se repro-duce con gran rapidez. Esto la hace apro-

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,173 Estudiando los organismos 3.24

Macho y hembraA peine sexual

piada para el estudio de las

O

poblaciones.Las mosquitas pueden ser atraídas colo-cando en un frasco fruta m u y madura.Después de su captura pueden ser trans-feridas a frascos pequeños que contienentrozos de frutas. La banana constituye unaexcelente fuente alimenticia. Ponga un tro-zo de fruta madura en un frasco y formeun embudo de papel con un orificio en elfondo, ajustándolo a la boca del frasco.Coloque el frasco a1 aire libre y cuandoseis u ocho mosquitas hayan penetrado,retire el embudo y cierre con un tapón dealgodón suelto. Con dicho número, debe-rán encontrarse machos y hembras. Lashembras son más grandes y con amplioabdomen. Los machos son má s pequeños ytienen el extremo del abdomen pigmentadode negro (ver dibujo).

Pronto se encontrarán puestas de hue-vos y en dos o tres días nacerán las lar-

vas. U n trozo de papel puede colocarseen el frasco para que las larvas puedantrepar por él cuando se encuentran listaspara pasar al estado de pupa, de las cua-les saldrán los insectos adultos (ver di-bujo). Colocando las mosquitas recién na-cidas en otro frasco, se puede iniciar elcomienzo de otra generación.

Crfa de mosquitas de la frutaA embudo de papelB algodónc huevosD larvasE pupas y adultos jóvenes

Corte un trozo de papel milimetrado ypóngalo en el frasco con la cuadrículahacia arriba. Esto permitirá el muestreo dela población contando el número de pupasen una porción de la cuadrícula. Los alum-nos contarán diariamente la población deun frasco. Cuando la población crezca mu-cho, los alumnos calcularán el número deindividuos mediante muestreo de algunaszonas del papel milimetrado. U n gráficoque señale el número de mosquitas a $0

largo de un eje horizontal y los días a lolargo de un eje vertical, a la izquierda,permitirá visualizar rápidamente la mar-cha de la pobhción. Mantenga el frascomientras las mosquitas sean capaces desobrevivir. Deje que (los lumnos formulenrazones para explicar los cambios que ex-perimenta la población.

3.24 Cría de los “gusanos” de la harina

Un excelente insecto que se puede criardurante mucho tiempo, es el Tenebrio,

pequeño escarabajo. La larva de este in-secto es conocida con el nombre de “gu-sano” de la harina. Puede conseguirse enlos negocios que venden artículos de pescao en los acuarios.

(Tenebrio)

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3.25 Estudiando los organismos 174

Estas larvas pueden ser alimentadas conafrecho o cebada húmeda, mantenidas enfrascos con rosca, para evitar que los co-leópteros adultos se escapen. Los adultospueden ser a!imentados con trozos de ve-

getales crudos de la familia de las zana-horias. Inicie una crianza de tenebrios.Semanalmente los alumnos contarán elnúmero de larvas, pupas, y adultos. Estaactividad proporciona una abundante fuen-te de datos acerca de una población enun área limitada. En el transcurso de esteestudio, los alumnos tendrán la oportuni-dad de observar el desarrollo de los esca-rabajos a través de sus distintas etapas.

Dentro de la población habrá adultos, hue-vos, larvas y pupas.

3.25 Una infusión de heno

Los microorganismos pueden ser criadosen frascos. Recoja pastos, hojas u otrosvegetales que se encuentran en estanques,zanjas o arroyos. Coloque el material enun frasco con agua que ha sido previa-mente hervida y luego se ha dejado en-

friar. Tome muestras del agua con un go-tero todos los días durante varias semanas,anotando ios tipos y número de micro-organismos observados con el microscopio.Emplee la técnica de la gota pendientepara sus observaciones. Esto significa ha-cer un anillo de vaselina o de grasa en elcentro de un portaobjeto. El anillo debetener un diámetro un poco menor que eltamaño del icubreobjeto (el extremo abier-

to de un tubo de ensayo hundido en lagrasa constituye un buen anillo). La gotade agua que contiene a 10% microorganis-mos se sitúa en el centro del cubreobjeto.La vaselina o la grasa adhieren el cubreal portaobjeto, el cual puede ser invertido,colocado en la platina del microscopio yexaminado.

3.26 Una población de levaduras

La fuente naftural e levaduras la consti-tuye Ja piel cerosa o lisa de los frutos,especialm’ente e las uvas. Sin embargo, lalevadura de los panaderos es fácil de obte-ner. Se reproduce rápidamente, constitu-yendo un buen ejemplo para observar loscambios de una población en función devariadas condiciones.

A. Coloque tubos con solucion@ de azú-car, melazas o miel y otro con agua paracontrol. Agregue un cuarto de pan de le-vadura del comercio en cada tubo. Com-pare los resultados. Colnque un tapón m o-

nohoradado con un tubo que vaya de lasolución azucarada hasta un vaso de calfiltrada, de modo que pueda burbujearallí, el gas que se desprende de la solu-ción azucarada. Al enturbiarse el agua decal detectará la presencia de bióxido decarbono (ver diagrama).

5.2BA Reconocimiento del gas producido por lasolución de azúcar que contiene le-vaduras

B. Las levaduras se reproducen asexual-mente mediante un proceso que se cono-ce con el nombre de “yemación” (forma-ción de brotes o yemas). Coloque una gotade la solución azúcar-levadura sobre un

portaobjeto y protéjalo con un cubre. Exa-mine el preparado con un objetivo de fuerate aumento. Observe las células con pro-tuberancias o brotes (ver dibujo).

3.& Células de levadura en brotacion

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175 Estudiando los organismnc 3.31

3.27 Muestre0 en poblaciones de levadurasU n efectivo método para estudiar el creci-miento de las poblaciones de microorga-nismos es comenzar cada día con un cul-tivo, y al finalizar el día, tomar una mues-

tra y calcular las poblaciones. Por ejem-plo, tomar un grano (0,06 g) de levadu-ra e iniciar un nuevo cultivo diariamente,durante 10 días, tomando un grano cadadía, por‘ejemplo. Al décimo día se tomanmuestras de cada cultivo y se cuentan conel microscopio. Un portaobjeto especialpara contar células sanguineas es preferi-ble, pero no es esencial.Si la población deun día es demasiado grande para ser con-

tada, diluya la muestra añadiendo 9 partesde agua una parte de la #muestra (sesugiere usar 1 ml de la muestra y 9 mi deagua). La cuenta es multiplicada por 10para (tener l valor real de la muestra. Siuna dilución.no es suficiente, se puede re-currir a sucesivas diluciones hasta que setorne fácil la cuenta de los organismos.El factor de multiplicación para dos dilu-

C:oñBm

4 8 12+O

Dias

ciones sucesivas es 10 x 10, o sea 100;para tres dihxiones es 10 x 10 x 10,O sea1.000.Nótese que cada dilución provienede una previa dilución, no de la muestraoriginal. Los datos obtenidos de los cul-tivos serán graficados para ser analizadospor los alumnos (véase gráfico). El tiempose considera la variable independientey la población la variable dependiente.

3.28 Gráfico de los cambios de poblaciónDeje que los alumnos combinen o prome-dien los datos obtenidos del estudio delcrecimiento de laas poblaciones al cabo de10 días (ver experimento 3.27) y grafi-quen los resultados para toda da serie.(Por ejemplo, note que el cultivo de dosdía6 se inició en el octavo día.)

3.29 Crecimiento de la población humanainvite ,a los alumnos a comparar los re-sultados que se obtuvieron al estudiar laspoblaciones de (levadura con el gráficoque seña1a.d crecimiento de la población

humana (ver gráfico que se acompaña).

Ario d. C.

Gráfico del crecimiento de la población humana

3.30 Crecimiento de la poblaci6n de mos-

Si no se posee microscopio para el recuen-to de k s células de levadura, compare elcrecimiento diario de las poblaciones demosquitas de la fruta o de alguna otraespecie que crezca rápido.

quitas de la fruta

900

800

1W

Mm

4m

c.og tm

o

-

Dias Curva a en un frasco de litroCurva b en un frasco de 42 litro

3.31 Ejemplo de una población de “ca-

El “camarón” de agua salobre (Artemiasp.) se presta para los estudios de la po-blación por su fácil crianza y barato costo.

marón” de agua salobre

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3.3 1 Estudiando los organismos 176

Los huevos se pueden adquirir en los ne-gocios que se dedican a la venta de pecestropicales.Los huevos mantenidos a 21”Chacen eclosión en 2 días, cuando se los

desparrama sobre la superficie de una so-

lución salina que contiene 100 g de clorurode sodio (no emplear sal iodada) disuel-tos en un litro de agua. El recuento delas poblaciones diarias se puede hacermediante técnicas de muestre0 apropia-das. Los alumnos pueden calibrar una je-ringa de inyecciones para este propósito,contando el número de gotas que se nece-sitan para llenar un determinado volumen,por ejemplo 10 ml (si se necesitan 160

gotas para ello, cada gota equivale a 10ml:160 o sea 0,07 mi). Una gota de dicholíquido se coloca $sobreun portaobjeto yse cuentan los organismos; los alumnospueden entonces calcular el número de“camarones” en un volumen dado de cul-tivo. U n gráfico de los cambios en la po-blación diaria proporcionará un sorpren-dente cuadro de la tasa y porcentaje denacimientos 0 partir de un conocido nú-

mero de huevos. Para el recuento de loshuevos se requiere una lupa y papel mili-metrado. Desparrame los huevos tan uni-formemente como le sea posible sobre elpapel y cuente el número que hay en al-gunos cuadrados tomados al azar. Multi-plique esto por el número de cuadrículaspara tener el total estimado de huevos.

3.32 Comportamiento de lombrices de tie-

Una caja de madera de 30 x 30 x 15 cm,uno de cuyos costados se reemplaza porun vidrio, permite el estudio de las cos-

tumbres de la lombriz de tierra.

rra (Lumbricus)

Llenar la caja, casi hasta arriba, concapas de arena A, tierra B, y humus O

mant.illo C, apisonando cada capa antesde extender la siguiente. Poner sobre laúltima capa hojas de lechuga, hojas des-prendidas, zanahorias, etc. y luego colocaralgunas lombrices. Mantener siempre hú-

medo y observar el comportamiento delas lombrices.

3.33 Nido artificial para hormigas

A. Se puede construir fácilmente un nidoque permite observar la vida de las hormi-gas del modo siguiente:Se unen en forma de U tres piezas de

madera de 30 c m de longitud, y seccióncuadrada de 1,5 c m por lado, Se montan

sobre un zócalo de madera. Luego se cor-tan dos placas cuadradas de vidrio de30 c m de lado, que se fijan a las piezasde madera mediante bandas elásticas ograpas metálicas.D e acuerdo con la forma que indica la

figura, construir una tapa de madera que

ajuste bien en el hueco superior. Taladraren uno de los lados, un agujero de 0,5 c mde diámetro a unos 5 c m del borde supe-rior, y cerrarlo con un poco de algodón.Llenar con tierra el espacio comprendi-

do entre los dos vidrios; la tierra se to-mará de donde viven las hormigas.En la superficie se vierte tierra arenosa,

que se asienta, hasta que su nivel coincida

con el del agujero.

B, Las hormigas que se prestan mejorpara estas realizaciones son las pequeñashormigas negras o coloradas, que cons-truyen sus nidos debajo de las piedraschatas, en casi todas partes. Se levantala piedra y verán correr las hormigas. Se

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177 Estudiando los organismos 3.35

necesitan dos frascos de cuello estrecho,con tapones de algodón; un escardillo yun trapo blanco, o una .hoja grande depapel.

C. Para observar a las hormigas, se puedeechar agua en una bandeja, en cuyo centrose pone un plato boca abajo. Este platoforma una isla de la cual no pueden es-capar las hormigas. Estas pueden ponerseen el plato o directamente en el nido arti-ficial. Una vez que la reina haya entrado,las otras hormigas la seguirán. Como lesmoiesta la luz del día, se tapa el agujeroy se cubre el formicario con papel madera;luego se deja el nido en el lugar asignado.U n poco de miel esparcida en las paredesinternas de los vidrios proporcionará elalimento necesario, y unas cuantas gotasde agua vertidas con un gotero, manten-

drán húmeda la tierra.Se podrán estudiar entonces, con luzartificial, que no molesta a las hormigas,todos los hechos interesantes que se pro-ducen dentro del nido: la puesta de loshuevos, las larvas y la manera de comuni-carse entre sí golpeándose con sus ante-nas, dado que las galerías quedarán cons-truidas paralelamente a los vidrios.

Será fácil entonces realizar algunos ex-

perimentos como sacar algunas hormigasy volverlas a meter luego, introducir hor-migas de otro hormiguero o de otra espe-cie, pulgones, arañas, etcétera.

Una vez que,la reina comience a ponerhuevos el nido está terminado; se puedequitar el tapón de algodón y ubicar el nidocerca de una ventana entreabierta: lashormigas irán y vendrán durante todo elafí0.

Estudiando las comunidades

Un grupo de poblaciones que ocupan unamisma área constituye una comunidad.Típicamente, la comunidad es una reuniónde plantas y animales que desempeñanciertas funciones. Algunas poblaciones son

los productores. Se llaman así porque soncapaces de captar la luz solar y produciralimento. Las poblaciones que se alimen-tan de otros seres vivos se llaman consu-midores. Las poblaciones que se alimentan

de sustancias muertas se llaman reducto-res o descomponedores, pues desorganizanla sustancia orgánica y la transforman ensustancias químicas sencillas.

3.34 Una comunidad cerradaUna manera interesante de introducir elconcepto de comunidad natural es prepa-rar un modelo de comunidad en el aula.Los alumnos prepararán varias comunida-

des de sistemas cerrados, excepto en loque se refiera a la luz. Cada una consistiráen un frasco con agua (sin cloro), unospocos peces pequeños de laguna, algunasplantas acuáticas (elodea) y unos caraco-les. Cierre el frasco con la tapa y selle:a tapa con cera fundida alrededor de laabertura entie la tapa y el frasco. Sumer-ja el frasco en un recipiente grande devidrio lleno de agua (ver dibujo) disposi-

tivo que mostrará que el sistema no tienecomunicación con el aire exterior. Colo-que este modelo de comunidad en la ven-tana del aula, con el fin de que los alumnospuedan observarlo diariamente. Comentelas relaciones que se establecen entre losorganismos del frasco. Los alumnos de-searán sin duda, obtener una comunidadequilibrada que pueda sobrevivir muchotiempo.

/

3.35 Sucesiones en una comunidadUna infusión de heno es un excelente re-curso para demostrar que una comunidades dinámica y puede cambiar considerable-

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3.35 Estudiando los organismos 178

mente en el transcurso del tiempo. Llene estaba en un lugar húmedo, se lo rociarácon pasto seco hasta la mitad, un frasco de tiempo en tiempo con un poco de agua.de 5 litros. Cubra el pasto con agua que Muchos animales pueden vivir en unha sido previamente hervida y enfriada. leño, incluyendo hormigas, térmites, ara-Cubra el frasco con una $lámina e vidrio, ñas y cerambícidos. Si el leño contiene

cartón o madera. Deje que los alumnos hormigas, coloque algunas migas de pan yexaminen diariamente a simple vista, y una esponja embebida en agua azucarada,'luego con lupa, así como examinar algunas para ellas. Para evitar que las hormigasmuestras con el microscopio. Al principio, escapen del terrario, unte los bordes su-los alumnos verán bacterias; más tarde, periores con vaselina. Vigile el leño para

3.36 Protozoa: (a) Amoeba; (b)' Parameciurn;(c) Stylonychia; (d) Vorticella; (e) Col-pidium; (f) Tetrahymena

e

protozoarios (ver dibujo). Luego npare-cerán rotíferos, pequeños nematodos y

crustáceos. Los alumnos notarán que unaspoblaciones desaparecen, mientras otrasaparecen en este modelo de comunidad.Deben ser estimulados para que noten lasgrandes diferencias que se advierten entrela observación a simple vista y con el mi-croscopio.

3.36 Comunidad en un leño podrido

Rompa un leño podrido y córtelo en dos o

tres pedazos que colocará en una bolsa deplástico para llevarlos al terrario del aula.El terrario puede construirse utilizando unacuario en desuso. Si no se posee acuario,se lo puede improvisar con láminas devidrio que se unen entre sí y se colocanen una bandeja chata, impermeable. No senecesita tierra (ver dibujo). Si el leño

f

ver qué otros animales salen de él. Al-gunos podían haber estado en forma de

huevo cuando recogió el leño y alcanzarel estado adulto en el terrario.

W un leflo podrido

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179 Estudiando los organismos 3.39

3.37 Comunidad de desierto

Si usted no habita cerca de un desierto,tendrá que buscar el material necesarioen las zonas vecinas a su localidad. Ustedpuede obtener arena de una playa o de

un negocio de plantas. Algunos animalesde desierto, incluso el lagarto cornudo(Phrynosoma), pueden conseguirse en ne-gocios dedicados a su venta. Los lagartoscomen hormigas y gusanos de la harina,que también se pueden conseguir en losmismos negocios.

Usted puede comprar pequeños cactosen las florerías; también algunas suculen-tas, es decir, plantas que almacenan agua

en sus hojas carnosas. Coloque ademásalgunas piedras en el terrario formando pla-nos inclinados contra los bordes (ver di-bujo). Coloque una pequeña cápsula conagua en un rincón. Deje un área despejadaen el centro, especialmente si usted tieneun lagarto cornudo (usted descubrirá porqué). La temperatura del terrario debeoscilar entre 20" y 27" C.

3.38 Comunidad de praderaEl problema aquí consiste en elegir unnúmero limitado de .hierbas, malezas, re-nuevos pequeños de árboles y otras plan-tas que crecen en una pradera. Tambiénviven entre los varios animales a elegir,arañas que tejen hermosas telas orbicula-res. Estas arañas necesitan mucho espacio,tal como un acuario de unos 50 litros decapacidad, en los cuales puedan tejer sustelas.Usted puede encontrar plantas que lle-

van huevos o capullos de insectos; vigilepara poder observar cuando se produce laeclosión. Si usted desea tener un animalmás grande en el terrario, pruebe conuna culebrita común. Comerá lombrices oinsectos grandes. Cuide de tener bien seco

al terrario, pues las serpientes sufren di-versas enfermedades de la piel si se lasmantiene en un ambiente húmedo (verdibujo).

3.39 Comunidad del sotobosque

Esta clase de hábitat es el más utili-zado en los terrarios. Entre las plantasfiguran pequeños helechos, vástagos pe-queños de árboles o arbustos, flores sil-

u/ pradera

39 Comunidad del

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3.39 Estudiando los organismos 18G

vestres y especialmente plantas, siempreverdes (tales como Michelia o ilex). Colo-car algunas de estas plantas en la tierray cuhrir el resto de la superficie con mus-gos, piedras atractivas y tal vez una rama

de árbol (ver dibujo).Entre tos animales se pueden contarpequeños sapos, ranas comunes, ranas delzarzal y ajolotes (los cuales representanformas larvales de salamandras) Estosanimales y plantas del piso o sotobosquenecesitan humedad, de modo que se con-servará e¡ terrario con agua y se formaráun conjunto boscoso en un rincón.

Ecosistemas

Los biólogos estudian no solamente losorganismos vivientes de una comunidadsino tambien los agentes no vivientes, ta-les como la temperatura, cantidad de luz,cantidad de oxígeno, etc. Se utiliza el tér-mino ecosistema para designar el estudio

de los elementos vivientes y no vivientes,que se encuentran en un determinado me-dio. El ecosistema representa así, la sumade la comunidad viviente más el mediono viviente o inorgánico. U n ecosistema se

estudia observando y midiendo las rda-ciones que se establecen entre sus variossubsistemas.

3.40 El estanque como ecosistemaEl estanque es un excelente objeto de es-tudio por parte de los alumnos (ver di-bujo). La comunidad del estanque com-prende una gran variedad de plantas (pro-ductores) animales (consumidores) y mi-croorganismos descomponedores (o reduc-tores). La observación de l os hábitos ali-mentarios conduce a la comprensión delas cadenas alimentarias que se establecenen un ecosistema. Sin embargo, una ma-yor apreciación cuantitativa se obtienecuando se diseca a los organismos colec-cionados y se examina su contenido esto-macal. Esto naturalmente destruye a los

Corte transversal de un estanque, para mostrarel ecosistema en su forma típica

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181 Estudiando los organismos 3.42

organismos y, por lo tanto, puede afectardrásticamente el ecosistema. Es preferi-ble entonces que los alumnos se dediquena reunir información sobre el ecosistemamediante un procedimiento que no com-

prometa o destruya el ecosistema, cuandose lo estudia. Será mejor formular infe-rencias en lugar de observaciones directas.Pero habrá que tener cuidado con las in-ferencias y no tratarlas como observacio-nes. Por ejemplo, la presencia de una abe-ja y una rana en el estanque puede con-ducir al alumno a pensar que existe unvínculo alimenticio entre la rana y la abe-ja; sin embargo, la abeja puede no ser

comida por la rana y nunca aparecerá enel estudio del contenido estomacal de larana.

Estudiando las plantas

3.41 FotosíntesisLa actividad fotosintética de las hojaspuede ser demostrada colocando plantas

acuáticas tales como la elodea (Anacharissp.) bajo un embudo invertido, que yaceen un frasco grande con agua y sobre elcual se coloca un tubo de ensayo (ver

n

dibujo). Con un caño de goma o de plás-tico, a manera de bombilla, se extrae elaire contenido en el tubo para que penetreel agua y lo llene completamente. Unostrozos de masilla colocados entre los bor-

des del embudo y el fondo del frasco, per-mitirá la libre circulación del agua delfrasco al embudo. Asegúrese que las plan-tas acuáticas no han estado en contactocon recipientes de cinc, antes del experi-mento. Los rayos del sol o una lámparaeléctrica proveerán la energia luminosarequerida por la fotosíntesis. El gas quesale de las plantas, formando burbujas,se recoge en el tubo de ensayo; acercán-

dole una paja con el extremo apenas en-cendido, arde con luz brillante, lo que re-vela que se trata de oxígeno. (Como laelodea tiene un tallo hueco, punzando suextremidad con un alfiler saldrán rápida-mente burbujas de oxígeno de forma quepueden ser contadas, lo que dará una ideacuantitativa del proceso.)

3.42 Respiración

La respiración de los organismos puedeponerse de manifiesto mediante un apara-to que arrastre el aire que pasa sobre ho-jas, insectos o un pequeño animal y bur-

durante lafotosíntesis

3.42 Respiración

A para vaciar o desagotarB agua corrientec agua de calD comunicación con el

aire exterior

O

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3.42 Estudiando los organismos 182

bujea luego a través de una solución débilde agua de cal (Ca (OH),). El sistemadebe estar libre de bióxido de carbono at-mosférico.Arme el dispositivo que indica la figura,

dejando vacfo el tercer frasco. Ponga enfuncionamiento el aparato vaciando, me-diante un sifón, el frasco grande. Anotelos resultados. Reemplace totalmente lassoluciones en todos los frascos y coloqueen el tercer frasco unas hojas frescas oun pequeño animal vivo. Compare los re-sultados con los obteiiidos en el caso an-terior (control).El agua de cal recién filtrada se en-

turbia con el pasaje del bióxido de car-bono. Esto se puede comprobar soplandocon una pajita o una bombilla dentro deuna solución de agua de cal. Los alumnospodrán advertir que las hojas de las plan-tas en algunos casos producen oxígeno ‘yen otros bióxido de carbono y que pro-ducen, en ciertas condiciones, el mismogas que se produce en el hombre.

3.43 TranspiraciónLas hojas desprenden también vapor deagua. Esto puede demostrarse mediante unpatómetro (ver dibujo). Los alumnos pue-den medir la cantidad de agua perdida(transpiración) bajo diferentes condicionesde humedad, viento y temperatura. Ellos

El potbmetroA burbuja de aireB escala

pueden también comparar la suma de lasuperficie y la velocidad de ‘la transpira-ción. La superficie foliar puede ser calcu-lada aproximadamente colocando una ho-ja sobre papel milimetrado y dibujando su

contorno. Los cuadrados contenidos den-tro del dibujo indilcan el área de unahoja.

3.44 Los productos de la actividad foliarA. En las hojas se encuentra azúcar, pro-ducto de la fotosíntesis y macromoléculasde almidón, formadas por un gran númerode moléculas de azúcar. Un sencillo reac-tivo para reconocer ia presencia del al-midón consiste en aplicar una solucióndiluida de iodo y esperar a que aparezcala coloración azul icaracterística. La so-lución de iodo se prepara disolviendo 10 gde ioduro de potasio en 100 cm 3 de aguadestilada’ y agregando 5 g de iodo. Tu-bérculos como la papa o una pasta almi-donada, ueden servir para mostrar el cam-bio de coloración. Cuando se trabaja con

hojas, es necesario primero ablandar lascélulas de la hoja poniéndola a hervir enagua, durante unos pocos minutos. Luegola hoja se coloca en un baño de alcoholcaliente hasta que el pigmento que en-mascararfa la reacción, sea removido.

Precaución: caliente el alcohol sobre uncalentador eléotrico o en baño de Maríasi se utiliza llama. Generalmente, la clo-rofila es removida al cabo de 5-8 inutos,

pero hojas carnosas pueden exigir mástiempo o bien, tratarlas una segunda vezpor el alcohol. La solución iodada reac-cionará con el almidón dentro de los 15minutos.

B. Algunas hojas son apropiadas para lainvestigación del azúcar, pues almacenanglucosa (azúcar sencillo) en lugar de al-midón (mafz, remolacha azucarera, cebo-lla). Las cebollas que crecen en los frascosdel aula representan una buena fuente detales hojas. Corte pedazos de 2 cm2 de lar-go y colóquelas en 2 cm3 de solución delreactivo en un tubo de ensayo (utilicePyrex) y hierva el todo. (El reactivo parala glucosa se prepara en 173 g de citratode sodio,200 g de carbonato de sodio cris-talizado y 17,3 g de sulfato de cobre crista-

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183 Estudiando los organismos 3.46

lizado. Disolver el carbonato y el citratoen 100 cm3 de agua. Estas sustancias sedisolverán más rápidamente si se utilizaagua caliente. Disolver el sulfato de cobreen 100 cm3 de agua y verterlo poco a poco

en la solución carbonato-Fitrato. Enfríey añada agua hasta un litro.) Muestre queel color cambia, disolviendo un poco deazúcar de caña en 10 cm3 de agua en untubo de ensayo. Añada saliva, la cualconvertirá el azúcar de caña (azúcar do-ble) en glucosa (azúcar simple). Agregue3 cm3 de ractivo y caliente sobre un me-chero. Una coloración amarillenta o unprecipitado rojizo se forma, cuando existe

glucosa.

3.45 Midiendo la actividad foliarUna solución de azul de bromotimol in-dica la presencia del bióxido de carbono.Llene cuatro tubos de ensayo hasta sus

tres cuartas ,partes. Añada aproximada-mente 25 gotas de azul de bromotimol encada tubo. Coloque una ramita de elodea

o de otras plantas acuáticas en dos de lostubos (ver dibujo). Con una pajita hueca

sople en uno de los tubos que no contienenplantas y luego en otro de los que tienenplantas. Observe los cambios de colora-ción que indican la presencia de bióxidode carbono. Tape los cuatro tubos y obser-

ve los cambios que se produzcan entre15 minutos y una hora. Repita el experi-mento, pero esta vez coloque los tubosen un ambieny oscuro (un armario ce-rrado).

3.46 Plantas que crecen en el aula, sin

A. Se puede obtener en el aula una abun-dante foliación con una batata (patata

dulce), con tal de suministrarle agua. Co-locar la batata en un frasco con agua, demanera que la extremidad que desarrolla-rá las raíces quede sumergida hasta latercera parte. Para sostener la batata enesta posición, se pueden hundir en lamisma Sres escarbadientes (o palillos) queapoyarán sobre el borde del frasco.B. Las zanahorias, las remolachas y lasnabos, que son raíces, encierran una gran

cantidad de reservas alimenticias, y pm-ducirán hojas si se las pone en agua, perono engendrarán una nueva planta. Quitarlas hojas que la raíz pueda tener en suextremo superior y cortar la raíz de modode no conseryar nada más que de 5 a 8 mde la misma. Colocarla entonces en unrecipiente poco profundo que contengaagua y apuntalarla con piedritas.C. Se puede tomar también un ananá quese seccionará de modo que no quede

m4sque de 3 a 5 c m por debajo de la corona

tierra

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3.46 Est udi ando los organi smos 184

fol i ar, y col ocar, de modo semej ant e, enun pl ato con agua. Las hoj as segui rán cre-ci endo por vari as semanas más.

3.47 Osrnosis

El egi r una zanahori a de gran di ámetro ycon la superf i ci e l i sa, si n raj aduras. Va-l i éndose de un cuchi l l o punt i agudo, prac-ti car en la cabeza un hueco de 2 a 2, 5c mde profundi dad, t eni endo cui dado de noreventar la pul pa. Ll enar esta cavi dad conuna sol uci ón concent rada de azúcar y ce-rrarl a hermét i cament e con un t apón decorcho o de goma, perf orado, por cuyoconduct o se habrá hecho pasar aj ust ada-ment e un t ubo de vi dri o o dos cánul as queaj usten entre sí . Sumer gi r el artefacto enun f rasco l l eno de agua y esperar al gunashoras. S e cont orno del ori fi ci o de lazanahori a no se puede aj ustar bi en acorcho, verter un poco de esteari na f un-di da al rededor de t odo e cont orno.

R

A

3.48 Partes de las plantas que echan raíces

Ll enar un caj ón con arena y col ocarl o enun si ti o que no esté nunca expuest o a lal uz di recta del sol . Moj ar la arena y man-tenerl a húmeda. Pl antar ent onces l as di -f erentes partes que se menci onan:

Bul bos de di versas especi es;Gaj os de begoni a y de gerani o;Un trozo de caña de azúcar , que l l eveun nudo, e cual deberá quedar hundi -do en la , arena;

Un tr ozo de caña de bambú que l l eveun nudo, e cual deberá quedar hun-di do en la arena;Pedazos de zanahori a, de nabo o deremol acha, que t engan todaví a partede la raí z;Una cebol l a;Un tal l o de “l i ri o” (ri zoma):

h) Pedazos de patata que t engan “ojos”o yemas ;

i) Una r ama de sauce.

3.49 Ensayo del poder germinativo

Dobl ar dos veces en e m smo sent i do unatela cuadr ada de al godón, de poco más omenos 1 mde l ado. Sobre una de las carasdi buj ar con l ápi z 8 o 10 casi l l eros, de unos5 c m de l ado. Numer ar estas casi l l as ycol ocar en cada una de el l as, di ez sem-llas de la m sma especi e. Repl egar e restode la tela por enci ma de las seml l as. En-rol l ar e conj unt o y atarl o con un cordal ,sin apretar mucho. Embeber de agua latela y guardar l o en l ugar t empl ado, man-teni endo la humedad. Desenrol l ar al cabode unos dí as e paquete y observar cuál esla proporci ón de seml l as de cada especi eque ha germ nado. Los al umnos cal cul aráne; poder germnati vo de l as di versas es-peci es de seml l as, determ nando e por-centaj e de las que germ naron o medi antegráf i cos.

3.49 Ensayo del poder \\

3.50 Germinador de vasoSe trata de hacer germ nar seml l as devari as especi es, en un vaso. Cada al umnopodrá tener e suyo y segui r e desarrol l ode la germnaci ón copi ando en su cuadernol os croqui s correspondi entes, dí a a dí a.

Recortar un rectángul o de papel secantee i ntroduci rl o en un vaso, de modo que

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185 Est udi ando l as organi smos 3.52

3.50 U n germinador de vasoA papel absorbenteB algodón, etc.c papel milimetradoD semillas

cont orneesus paredes. Rel l enarl o con mus -go, al goddn, vi ruta, aserr í n o cual qui erotra sustanci a anál oga. I ntroduci r al gunasseml l as entre e papel secante y la pareddel vaso. Mant ener si empre húmedo ef ondo del reci pi ente.

3.51 Ger m naci ón del grano de pol en

Preparar un j arabe de aziS car muy concen-t rado y vol carl o en un reci pi ente pocopr of undo, un pl ato, por ej empl o. Tomarf l ores de di sti ntas especi es y sacudi rl aspor enci ma de la sol uci ón azucarada, demodo que l os granos de pol en Cai gan so-bre el la. Cubr i r e reci pi ente con una l á-m na de vi dri o y mant enerl o en l ugar ti bi o.S e exper i ment o ti ene éxi to, se podr ánobservar , con la l upa, pequeños t ubos quebrotan desde 10s granos de pol en.

3.52 Estudi o de la estructura de l as se-

Poner a r emoj ar seml l as de gr an t amaño:porotos, arvej as, zapal l o, gi rasol o maí z.Después de haberl es qui t ado e t egument o,part i rl as en dos y buscar e ger men. No esnecesari o dar e nombr e técni co de l as par -tes de la seml l a, aun cuando l os al umnospudi esen mani f estar i nterés por conocer-l os. Es más i mport ant e que aprendan a

mllas

Estructura comparada de una dicotiledónea(poroto)y una monocotiledónea (maíz). Obser-ve que en algunas semillas como en el poroto,el embrión absorbe el endospermo y, en otras,como en el maíz, el embrión no absorbe elendospermo hasta el momento de la germinaciónA envolturas de la semillaB tallo embrionario (yémula)c endospermaD cotiledónE raíz embrionaria

F tallo epicotilo(1tallo hipocotilo

Germinación y primeras etapas del desarro110de un porotoA hojaB talloc cotiledón

~.

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3.52 Estudiando los organismos 186

distinguir la parte de la semilla que daráorigen a una nueva planta, y la que cons-tituye la reserva alimenticia.

3.53 Partes de una florExaminar ejemplos de flores de estructurasencilla y de gran tamaño; por ejemplolos tulipanes o las azucenas. Contar los

estambres y observar c6mo se disponencon respecto al pistilo, que se halla en elcentro. Representar las partes principalesen esquemas a escala grande. Indicar elnombre de las diferentes partes del pistilo(estigma, estilo, ovario) y de los estam-bres (filamentos y antera).

Partes de una florA estambresB pistiloc pétalosD sépalosE pedúnculoF anterao filamentoH estigmaJ estiloK ovario

La extremidad de la rama que lleva laflor se llama pedúnculo. En la base delreceptáculo se encuentran generalmenteaparatos en forma de hojas que recubrena la flor antes de abrir: son los sépalos.Por encima de los sépalos se encuentrahabitualmente una corona de pétalos devariados colores que se llama corola.

3.54 Disección de flores sencillasA. Tomar cinco fichas de cartulina o pe-queñas hojas de papel y escribir en cadauna, una de las cinco palabras que siguen:estambre, pistilo, pétalos, sépalos, recep-táculo. Disecar una flor con cuidado ycolocar cada uno de sus órganos sobre laficha que lleva su nombre.

Es fácil separar a mano los elementosconstitutivos de algunas flores, pero otrasrequieren un cortaplumas o tijeras. Si seposeen suficientes ejemplares, es m u y con-veniente que cada alumno pueda ejecutar

una disección personalmente. Se elegiránflores sencillas que no tengan más queun solo ciclo de pétalos.

B. Tomar un estambre y rozar su anteracon un papel negro, de manera que sobreél quede depositada una pequeña cantidadde polen.

C. Cortar transversalmente el ovario conun cortaplumas bien afilado y contar losóvulos o futuras semillas que encierra.Observar los embriones dentro de losóvulos.

.

3.55 Formación del frutoA. Recoja ejemplares de flores en diferen-tes etapas de madurez, desde las reciénabiertas hasta aquellas en las cuales lospétalos se han desprendido. Corte cada

ovario y observe los cambios que presen-tan durante el desarrollo de las semillas.Rosas, manzanas y tomates se prestanpara este propósito.

B. Examine un kilogramo de vainas dearvejas, porotos u otras leguminosas yretire las vainas que no estén completa-mente llenas. Abralas y comparelas conlas que están completas. Las semillas abor-tadas son vestigios de óvulos que no fue-ron fecundados por el polen.

3.56 MonocotiledóneasConsiga varios tallos de plantas tales co-m o bambú, caña de azúcar y maíz. Cortetransversalmente cada uno de ellos conun cortaplumas o una hoja de afeitar. Ob-serve las similitudes que presentan los

cortes. Especialmente observe que &losva-

sos de los haces fibrovasculares estánesparcidos por toda la médula, en el in-terior del tallo. .

3.57 DicotiledóneasConsiga varios tallos de plantas tales co-m o sauce, geranio, tomates, etc. Cortetransversalmente cada uno de ellos con uncortaplumas o una hoja de afeitar. Obser-

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187 Estudiando los organismos 3.59

ve que inmediatamente por debajo de lacapa externa del tallo, existe una capaverdosa. Es el cambium. También observeque los vasos de los haces fibrovascularesestán dispuestos en círculo alrededor de

la porción central del tallo.

3.58 La l l c ~afecta a los tallos

A. Sembrar en dos macetas algunas se-millas de plantas de crecimiento rápido,tales como avena, nabo, alubia o mostaza.Cuando los brotes alcancen una altura deunos 2,5 cm, cubrir una de las macetasCon una lata que tenga un agujero en laparte superior de uno de sus lados. Detiempo en tiempo, levantar la tapa y ob-servar cómo se orientan los brotes. Luegodar vuelta a la tapa de modo de modificarla dirección de la luz y observar nueva-mente el resultado al cabo de varios días.

B. Disponer dos tabiques en la formaque indica la figura, dentro de una cajalarga y estrecha; practicar un orificio en

el alféizar de una ventana y observar elefecto producido. Quitar las plantas delsol y observar el resultado.

D. Colocar las otras tres macetas en sen-

da3 cajas. Practicar en cada caja una pe-queña ventana que se recubrirá con papelcelofán de color diferente (rojo, amarilloy azul, por ejemplo). Colocar las tres cajascon su respectiva maceta 0 plena luz, de-lante de una ventana convenientementeorientada. Observar las diferencias que so-bre el crecimiento de los tallos producenlas diferentes radiaciones luminosas deacuerdo con el color de las mismas.

3.59 Acción de la gravedad sobre el tallo

A. Recortar en un papel secante varioscuadraditos de unos 8 c m de lado y co-locarlos entre dos láminas cuadradas devidrio. Poner, de cada lado, algunas semi-llas de mostaza o de nabo entre el papelsecante y el vidrio, y mantener el todoapretado con dos bandas elásticas de goma.

Humedecer el papel secante y colocar elconjunto, de perfil, en un plato lleno deagua. Cuando, al haber germinado, las raí-ces alcancen 1,5 c m de largo, hacer girar90" el dispositivo en el plano vertical. Re-petir la operación varias veces y observarsus efectos sobre las raíces.

B. Se puede también estudiar la acci6n dela gravedad sobre la raíz de la manera

y raíces

uno de los extremos de la caja. Sembraruna patata ya germinada en una macetade tamaño adecuado para que quepa en lacaja. Colocar la maceta detrás del tabiquemás alejado de la abertura. Colocar unatapa B la caja y dejarla sobre el alfeizarde una ventana. Observar de tiempo entiempo la dirección que toma el tallo de lapatata.

C. Plantar algunias semillas de creci-miento rápido en cuatro macetas que seguardarán en la oscuridad hasta que losbrotes alcancen una altura de 2,5 cm. Co-locar entonces una de las macetas sobre

y-elegir una en ¡ que el brote sea bien

La gravedad afecta a las raíces

vertilíneo. Clavar la semilla con un alfilersobre un corcho, colocar en un frasco unpoco de algodón o papel secante húmedoy tapar el frasco con el corcho, de modoque la semilla quede dentro del frasco.Guardar al abrigo de la luz y observar dehora en hora.

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3.60 Est udi ando l os organi smos 188

3.60 Estudiando los tejidos del tallo

Las secci ones t ransversal es de los tal l os,se prestan para ser vi sual i zadas con u ñmcroproyector o exam nadas con e m-croscopi o con débi l es aument os (ver di - /bujo). Es rel at i vamente fáci l cortar secci o

Corte transversal del talloA médulaB xilema (vasos leíiosos)c cambiurnD floema (vasos Iiberianos)E epidermis

nes transversal es lo suf i ci entemente de!-gadas c omo para ser exam nadas con e:mcroscopi o. La comparaci ón entre l as es-tructuras del tal lo de l as monocot i l edó.neas y de las di cot i l edóneas se prestapara i ni ci ar e estudi o de l as pl antas vas-cul ares. Col ocando una r ama en un vasocon agua col oreada con ti nta roj a o concol orantes de al i ment os, puede observarsela si tuaci ón de los vasos que conducen l a

savi a asc. endente.E

api o y e poroto pue-den empl earse con estos propósi tos. Emovi m ent o ascensi onal de la savi a . en¡oscortes t ransversal es es real i zada cuandoel corte se practi ca baj o e agua col oreada.Se previ ene así la f ormaci ón de burbuj asque i nhi bi ri an la ci rcul aci ón del agua enlos vasos conduct ores.

.A

.B.c

.D

Estudiando los animales

3.61 Actividades que se cumplen en órga-

nos animales

La absorci ón del di óxi do de car bono poruna sol uci ón de hi dróxi do de potasi o pro-vee un medi o para cal cul ar e oxí genoconsum do por un ani mal . Col oque unal angosta o una cucaracha o vari os gusa-

nos de la har i na (Tenebrio) en un frascocerrado, en e cual se suspende un trozode papel moj ado en una sol uci ón a 0, 5por ci ento de hi dróxi do de potasi o. Uncor cho bi horadado l l eva una pi peta de0, 2m o un t ubo de vi dri o muy del gado(ver di buj o). S se uti l i za e t ubo de vi dri osera necesari o col ocar detras ce él un

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189 Est udi ando l os organi smos 3.64

papel ml i metrado para poder observar emovi m ent o de una gota col oreada quese desi i za por su i nteri or. Cui de que epapel absor bent e no t oque al i nsecto, col -gándol o de la base i nferi or del corcho,

cl avado con un al fi ler. Los.al umnos debe-rán constr ui r otro f rasco si ml ar en un todoal pr i mer o, sal vo que no cont endrá a l osani mal es, pam empl ear l o como control .Anot e e despl azam ent o de la gota a i n-terval os regul ares. Compar e con e f rasco

Midiendo el consumo del oxígenode un pequeño animal

control . La di ferenci a es debi da al cons umode oxí geno y su conversi ón en di óxi do decarbono. Los al umnos exam nar án l os es-pi rácul os o estructuras que en los i nsectosper m t en la ent rada del ai re.

362Observaci ón del cor azón de un caracolS se ti ene un acuar i o con caracol es, bus-

que unas masas gel at i nosas' adheri das alos vi dri os o sobre las hoj as. Retí rel as conuna hoj a de afei tar y col óquel as sobre unportaobj eto par a examnar l as con el m-croscopi o, en una gota de agua del acuar i o.Obser ve con un m croproyector o con undébi l aument o. Las pul saci ones del corazónson fáci l mente perci bi das.

Estudiando los tejidos

3.63 ¿Qué es un tej i do?Los grupos de cél ul as semej ant es que enun or gani smo mul t i cel ul ar desempeñan lam sma f unci ón, se denom nan tej i dos. Laacti vi dad de los organi smos supone gene-

ral ment e la coordi naci ón de vari os tej i dosdi ferentes. Un buen ej empl o de la i nterre-l aci ón de l os tej i dos es la di secci ón de unpol l o. Los al umnos podr án Ver cómo l osmovi m ent os dependen de vari os tej i dos

que i ntervi enen en los movi m ent os deuna pata, por ej empl o. Los movi m ent osde l os huesos están cont rol ados por e es-f uerzo de vari os t endones especí f i cos. Pa-ra preparar la pata, saque la pi el y separelos t endones, r emovi endo l os tej i dos con-j unt i vos hasta los dedos del pi e. Dej e quel os al umnos descubr an qué t endones (ypor lo tanto qué múscul os) l l evan los de-dos haci a arri ba (extensores) y cuál es

hací a abaj o (fl exores). Consi dere l as f un-ci ones de los huesos, t endones, múscul os,sangr e, vasos sanguí neos y nervi os queencuentr e en la pata.

3.64 Un tej i do I í qui doLa sangre es un tej i do apropi ado para eestudi o. Ti ene una gr an var i edad de ca-rai teres i nteresantes y úni cos tal es comola coagul aci ón, la presenci a de ant i cuerpos

y la exi stenci a de gr upos sanguí neos quehacen de su estudi o una excel ente i ntro-ducci ón al estudi o de los t ranspl antes deórganos, genét i ca, respi raci ón y una va-ri edad de otros tópi cos. En general , elempl eo de muest r as de sangre t omadaspor l os al umnos deben ser evi tadas. Lasangr e de r ana, la de los mam f eros con-segui da en l os mat ader os y carni cerí as oen 10s hospi tal es, son l as f uentes a que

se acuden comúnment e.

Precauci ón: La sangre de l os mam f er ospuede guardarse sin que coagul e agr egán-dol e una sol uci ón a 2 por ci ento de ci -trato de sodi o en la proporci ón de 1 partede sol uci ón por 4 de sangre. Los al umnosdeberán exam nar sangre de r ana y demam f er o con e mcroscopi o para establ e-cer compar aci ones entre cél ul as con nú-cleo y cél ul as anucl eadac.

S sepermt i era

a l os al umnos extraer muest r as de sangr e,se t omar á como nor ma no empl ear la m s-ma l anceta para otra t oma, debi do a laposibi l i dad de transmt i r hepati ti s y otrasi nf ecci ones. E sof l amado del i nst rument oo s u i nmer si ón en al cohol , no i mpi dental es transmsi ones.

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3.65 Estudiando los organismos 190

3.65 Observando la circulación sanguíneaLas células sanguíneas pueden ser obser-vadas en organismos vivos, como en elcaso de peces y ranas. El pez o la ranapueden ser envueltos en una tela húmeda

y pinchados sobre un cartón blando quepresenta un orificio para permitir la ob-servación con el microscopio. La aletacaudal del pez o la membrana interdigitalde la rana, se colocarán sobre el orificiode m odo que el preparado pueda ser colo-cado sobre la platina (ver dibujo). Se po-

Pez y rana preparados para 1observación de la circulación dla sangre con el microscopi

drán observar así las células sanguíneasdesplazarse con rápidos movimientos porlos vasos de la delgada aleta o de la m e m -brana. Otro tejido líquido interesante esIa leche de coco, rico líquido nutricio, uti-lizado muchas veces c omo nutriente enlos cultivos de tejidos.

Estudiando las dlulas

3.66 ¿Qué es una célula?

Una gran variedad de células son apro-piadas para su examen con el microsco-pio, en el aula de ciencias.Si bien algunaspocas células son macroscópicas . (porejemplo, huevo de avestruz, células de al-gunas algas marinas) la mayoría requiereel empleo del microscopio para su eficienteestudio. Existen dos fuentes potencialespara el estudio de las células. Hay célulasque se consideran formando un organismo;

son los protistas. Células de levadura, pro-tozoarios, bacterias, euglena y otros orga-nismos unicelulares son ejemplos. C o m olos grupos de estos organismos unicelu-lares son, en rigor, poblaciones, es pre-ferible comenzar el estudio de las célulasexaminando las células que forman los

tejidos de los organismos pluriceldares.

Una interesante comparación entre célulasanimales y vegetales es fácil de realizar.Una planta que se presta muy bien paraeste propósito es la elodea (Anacharissp.) encontrada comúnmente en los acua-

rios (ver dibujo). Las pequeñas hojas

C

ElodeaA núcleoB membrana celularc citoplasma

del extremo epical son las mejores. Corteuna hoja pequeña y con una gota de aguadeposítela sobre un portaobjeto, coloqueel cubre y examínela con el microscopio.Con fuerte luz, los contenidos celularespueden mostrar un movimiento (especial-mente los cloroplastos) circular, llamadocivclosis o corriente protoplasmática.

3.67 Diferencias entre células vegetales y

Con una espátula bien limpia o un escar-badientes raspe el lado interno de la me-jilla. Coloque el raspado blanquecino quese obtiene en una gota de agua depositadaen u n portaobjeto. Agregue una gota deazul de metileno o iodo. Ponga el cubre

y examínela con el microscopio, al princi-pio con poco aumento, luego con granaumento. Los alumnos podrán compararestas células con las anteriores.

animales

Células de la mucosabucalA núcleoB citoplasmac membrana celular

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191 Estudiando l os organisanos 3.69

3.68 Paredes celularesEl preparado de elodea (3.66) puede serutilizado para mostrar la existencia deuna pared celular. Coloque una gota deagua salada en el borde del cubreobjeto.

Arrastre la solución salina por debajo delcubre, acercando un papel secante o ab-

Celdas de elodea en una solución salina

sorbente por el otro extremo del cubre,de modo que el líquido del portaobjeto

sea absorbido por el papel. El agua de lacélula se difundirá en el agua salada quela rodea y a medida que esto ocurre, elcontenido celular se encoge, pero la paredcelular, rígida, conserva su forma. Otras

células vegetales pueden utilizarse paramostrar este fenómeno. Hojas carnosasque tienen una epidermis que puede des-prenderse fácilmente se prestan para estasobservaciones. Tradescantia, lechuga y es-

pinaca son ejemplos.

3.69 Reproducción celularEl proceso de la reproducción celular co-nocido con el nombre de división celular,puede ser estudiado eligiendo un materialapropiado como es un tejido en vías derápido crecimiento. Una buena fuente pa-ra tales observaciones la constituyen losápices de las raíces de las cebollas u otras

plantas afines. Colocadas en la boca deun frasco que contiene agua hasta ro-

zarla, proveen gran cantidad de material.Corte una raíz de los ejemplares más vi-gorosos; en elL separe un cilindro de unos

Di

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3.69 Estudiando los organismos 192

3 mm de longitud a partir del extremode la raíz. Colóquelo en una gota de car-mín acético (colorante) sobre un porta-objeto. Córtelo valiéndose de una hoja deafeitar en pedazos m uy pequeños. Ponga

un cubre al preparado. Interponiendo unpapel absorbente plegado dos o tres veces,haga presión sobre el cubre, con el pul-gar, para aplastar los trozos haciendo gi-rar el cubre, pero cuidando que no sedeslice. Examine el preparado con el mi-croscopio, primero con débil aumento enbusca de las células cuyo núcleo aparezcafuertemente coloreado y luego con másaumento, para visualizar unos filamentos

rojizos que corresponden a los cromoso-mas (figuras mitóticas). Deje que losalumnos descubran varias de tales confi-guraciones o etapas. Una vez perfeccio-nada la técnica, será posible distinguir losdistintos estados y aproximadamente suduración re!ativa.

3.70 Cromosomas salivaiesEl gran tamaño de los cromosomas de

las glándulas salivales de las larvas de lasmoscas, los hace apropiados para el estu-dio de estos orgánulos. Las larvas de lassarcófagas (moscas de la carne o blow-flies) pueden obtenerse colocando un tro-zo de carne cruda a la intemperie. Ladisección de las larvas permitirá obtenerlas glándulas salivales. Coloque la larvaen una gota de agua salada sobre un por-taobjeto. T ome dos agujas de disección;

sostenga con una, la cola y con la otra

perfore la cabeza. Estire poco a poco lalarva hasta que la cabeza, las piezas bu-cales, el tubo digestivo v las glándulassalivales queden al descubierto. Separelas células adiposas, el tubo digestivo y la

cabeza; quedan las glándulas salivales.Teñidas con orceína acética, aplástelashaciendo presión con el pulgar sobre elcubre y examínelas con el microscopio;aparecerán grandes cromosomas listados.

3.71 Observación de orgánulosEn los últimos tiempos el microscopio elec-trónico ha proporcionado muchas infor-maciones acerca de las estructuras intra-

celulares, llamadas orgánulos. Aunque losalumnos no tengan ocasión de ver un mi-'croscopio electrónico, deben comprenderla importancia que tiene para los biólogos,pues permite extender el conocimiento aniveles que se hallan por debajo de lacélula.

Fotografías de objetos vistos con el mi-croscopio electrónico pueden conseguirseen los negocios donde se venden dichos

instrumentos o en publicaciones médicaso farmacéuticas. Dichas fotografías acom-pañadas por comentarios pertinentes enclase, permitirán visualizar las pequeñasestructuras que son el asiento de activida-des específicas (ver dibujo). Por ejemplo,el proceso de la respiración será menosmisterioso cuando el estudiante observe lafotografía de las estructuras llamadas mi-tocondrios, donde tiene lugar la respi-

racióc.

G-

H-

E

F

3.71 Célula típicaA mitocondrioB cromosomasc nucleoloD membrana nuclearE centriolosF membrana celularc aparato de GolgiH ribosomas

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Capítulo cuarto Ciencias de la tierray del espacio

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Introducción

Los temas que tratan las ciencias de latierra siempre han sido de interés para los

niños. Dicho interés comprende desde lasllamadas icomúnmente ‘piedras lindas’ has-ta interrogantes del tipo de ‘¿Qué ocurriócon los dinosaurios?. Los acontecimientosrecientes en el campo de las ciencias delespacio han despertado igual interés porsu temática. Para instruir a los alumnosacerca de dichas cuestiones no es necesa-rio que el maestro sea geólogo o astro-

Rocas y minerales

Iniciacidn simple

4.1 Por dónde comenzar

A.Materiales esenciales para coleccionar,

identificary montar muestras de rocas ymineralesEjemplares de rocas ígneas, metamórficas

Bolsa o mochila para coleccionar; papel;

Lupa de 10 aumentos.Martillo.Frasco gotero con vinagre y/o HC1 diluido.

Esmalte para uñas para escribir nombrey números en las piedras.Cola para pegar las piedras en cartonespara su exhibición.

Tubos de ensayo y agarraderas para losmismos.

Cortafrío.Moneda de bronce.Lima.

y sedimentarias.

lápices y bandas de goma.

nauta. No es indispensable que éste debasentirse capacitado para responder a to-

das las preguntas que se le formulen.Buena parte de las ciencias de la tierrapueden aprenderse sin recurrir al empleode un vocabulario difícil y de conceptosabstrusos.El material de las siguientes páginas

no tiene por finalidad la formación de j6-venes geólogos, sino promover en los niñosel interés por dichas ciencias.

Trozo de porcelana o teja, para rayar.Balanza pequeña.Imán.Lámpara de alcohol.Cajas para clasificar las piedras en grupos.Tarjetas de 7,5x 12,5 c m para registrar

Papel milimetrado para gráficos.Recipientes de vidrio pequeños.Plancha de vidrio.Bruselas.

los datos.

B. Observación de rocas y mineralesConseguir que los alumnos traigan una o

varias piedras que por alguna razón hayandespertado su icunosidad. ¿Qué tipo de pre-guntas pueden formular al respecto?; porejemplo: ¿Cuál es su antigüedad? ¿Cómofueron a dar al lugar donde se las encon-tró? ¿Qué aplicaciones pueden sugerir paradichas piedras?

Todas las ciencias comienzan con laobservación. Los alumnos deberán descri-

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4.1 Rocas y

bir aplicando todos sus sentidos su piedrao piedras. ¿Cuál es su coloración? Compa-rar su peso con el de un objeto de dimen-siones similares. ¿Es relativamente dura oes blanda? ¿Se rompe con facilidad? Ponerdos piedras, una al lado de la otra y des-cribir sus semejanzas y diferencias. For-mar un montón con todas las piedras lle-vadas por los alumnos y pedirles que lasclasifiquen en grupos basándose en sussimilitudes y diferencias. Esta operaciónconducirá B una identificación simple delas rocas y minerales.

4.2 C ó m o observar una piedraPor lo ’ general i os alumnos no traeránmuestras de minerales exóticos adquiridasen el comercio, sino ejemplares de piedrasrecogidas en los caminos, generalmenteerosionadas.Se los instruirá para que reco-jan muestras que presenten superficies defactura reciente. Esto puede requerir surotura y, aun así, no constituye una ga-rantía porque las piedras pueden partirse

a lo largo de fallas o rajaduras preexis-tentes, también afectadas por alguna alte-ración. Se golpeará la piedra con un mar-tillo con fuerza suficiente hasta que apa-rezcan superficies no alteradas. Una vezadquirida cierta experiencia, esta opera-ción no presentará dificultades. U n proce-dimiento seguro para romper las piedrasconsiste en envolverlas en un trozo detrapo y colocarlas sobre otra más grande

golpeando luego fuertemente con el mar-tillo. La envoltura en el trapo impediráque salten pequeñas astillas. Comparar elaspecto de la superficie recién partida conel de la superficie externa erosionada, delas piedras.

4.3 En qué se diferencia una piedra de u n

U n mineral es una sustancia inorgánica

que puede estar dotada de una forma ca-racterística y una composición químicauniforme. Una piedra está compuesta pormás de un mineral, de manera que al par-tirla sus fragmentos pueden estar integra-dos por distintos minerales.

mineral

minerales 196

4.4 Los ocho elementos más abundantes

en la corteza terrestre .

Porcentajese n peso

46,6027,728,135,OO3,632,832,592,09

Elemento

OxígenoSilicioAluminioHierroCalcioSodioPotasioMagnesio

Símboloquímico

OSiAlFecaN aK

M g

Estos elementos forman compuestos quetambién reciben el nombre de minerales.Los geólogos han descubierto, denominadoy clasificado más de 2.000 minerales. Sinembargo, sólo unos pocos de éstos inte-gran la mayor parte de la (corteza errestre.

Propiedades físicas de los minerales

Aunque los mineralogistas emplean mu-chas tecnicas para identificar más de 2.000minerales, nos ocuparemos principalmen-

te de los que componen las rocas y sonesenciales para su identificación. Nos li -

mitaremos Q las pruebas y técnicas des-criptivas que facilitarán la identificaciónde algunos minerales ,fundamentales, ueentran en la composición de las rocas.

Lustre TransparenciaDureza Sistema cristalinoRayado Otras características

Color especiales, comoDensidad relativa sabor, olor, magne-Rotura (clivaje y tismo y estructurafractura)

Definiremos cada una de estas propie-dades:

4.5 Lustre

El lustre es la apariencia de la superficiede un mineral al reflejar la luz. Según su

lustre los minerales se dividen en dos gran-des grupos. Uno comprende a los mineralesopacos con brillo metálico. El otro, a l osopacos y transparentes sin brillo metálico.

4.6 Dureza

La dureza es la resistencia que el mineralpresenta al rayado. Las rocas se clasificande acuerdo con una escala de dureza com-

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197 Rocas y minerales 4.1 1

prendida entre 1 y 10,en la que 1 corres-ponde a las más blandas y 10 a las extre-madamente duras. Para determinar el gra-do de dureza de una muestra tomar conunas pinzas un grano del material y tratar

de rayar con el mismo ia uña. Si es másblando que ésta, no la rayará. Las uñastienen una dureza de 2,5, por consiguientela dureza del ejemplar será inferior a di-cho valor. Repetir la operación con untrozo de cobre, cuya dureza es 3. Si elmaterial raya al cobre, es más duro queéste y su grado de dureza será mayor que3; no sabemos cuánto. Debemos proseguirhasta hallar una sustancia que el ejemplar

en estudio no raye. La hoja de acero deun cuchillo tiene una dureza de 5,5 y unvidrio de ventana, entre 5,5 y 6,O.La du-reza de los diamantes es de 10, El dia-mante es el mineral más duro. Si paradeterminar la dureza se emplea vidrio,convendrá asegurarse de que el alumnono lo tomará con la mano al intentar rayaral ejemplar en estudio. C o m o medida deseguridad poner el cristal sobre una su-

perficie plana, antes de usarlo.El grado de dureza relativa de un mine-ral puede establecerse por comparación deuna muestra del mismo con una serie deminerales previamente elegidos como es-cala de dureza. La escala normalmenteaceptada es: 1. talco; 2. yeso; 3. calcita;4. fluorita; 5. apatita; 6.ortoclasa feldcs-pática; 7.cuarzo;8. topacio;9.corindón y10.diamante.

4.7 Rayado

El color de la raya es el del mineral moli-do o pulverizado. Puede obtenerse froian-do el mineral contra una placa de cerámicapara rayado, o bien moliéndolo y obser-vando luego su color. Este puede aseme-jarse al del mineral en bruto o puede serm u y diferente. El color de la raya de unmineral determinado es por IÓ general

constante, aun4ue el color de éste sea m u yvariable. Las placas para rayar puedenimprovisarse con tejas en desuso o porce-lana sin vitrificar o rota.

4.8 Color

El color es la característhca física más evi-dente de un mineral. No obstante, debido

a su variabilidad no se la considera unapropiedad confiable para su identificación.

4.9 Densidad relativa

La densidad relativa de un mineral es un

número que expresa la razón entre sumasa y la de igual volumen de agua a4” C. Si la densidad relativa de un mine-ral es 2, su masa es el doble que la delmismo volumen de agua.La mayoria de l os minerales poseen

densidades relativas entre 2,5 y 3,O. Losminerales cuya densidad relativa es infe-rior a 2,5 parecen ‘livianos’ aquellos condensidad relativa superior a 3,O parecen

‘pesados’, con relación a su volumen.La densidad relativa de un mineral decomposición uniforme es constante y sudeterminación constituye frecuentementeun valioso elemento auxiliar en la identifi-caición del mineral (ver también el experi-mento 2.14).Para determinar con exactitud la densi-

dad relsativa de un mineral deben tenerseen cuenta varias condiciones. En primer

lugar, éste debe ser puro -requisito fre-cuentemente difícil de cumplir-. Debe sercompacto y sin grietas ni cavidades quepuedan encerrar burbujas o capas de aii-e.

Para la determinación de la densidadrelativa, la balanza de brazos, o astil, esun aparato adecuado y preciso, que porsu simplicidad puede construirse en casafácilmente y con poco costo (ver el Capí-tulo Primero).

4.10 Rotura y exfoliación

La rotura en la cual el mineral tiende apartirse siguiendo planos paralelos a lascaras de los cristales y presentando super-ficies planas y pulidas a lo largo de losmismos, recibe el nombre de exfoliacióno clivaje. En algunos minerales el clivajepresenta una dirección Única. mientras queen otros puede presentar dos, tres o más

direcciones. Cualquier otro tipo de roturadistinto del clivaje recibe el nombre defractura.

4.1 1 Transparencia

La transparencia es el grado en que losminerales transmiten la luz. Los transpa-rentes permiten el paso de la totalidad de

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199 Rocas y minerales 4.21

4.18 OlivinaLa olivina es verde o verde amarillento yfácilmente erosionable, quedando la rocade coloración marrón con manchas de óxi-do de hierro. Se encuentra en estado puro

formando conglomerados de aspecto simi-lar al del azúcar. Los granos pequeños bri-llan como el cuarzo, no obstante, cuarzoy olivina raramente se hallan juntos enlas rocas ígneas, que se forman a partirde un estado de fusión (experimento 4.21).Pueden encontrarse juntos integrando lasrocas sedimentarias (experimento 4.22).La olivina es un componente nativo de lasrocas más oscuras en las que el sicilio es

m u y escaso. La dureza de la olivina es de6,5 a 7,O y su densidad relativa es de 3,2a 3,6.

4.19 CalcitaLa caIcita es un componente básico en lafonnacibn de rocas y pertenece al grupode los carbonatos. Su brillo varía entrevítreo y opaco y su dureza es de 3,O. Co-múnmente es incolora o blanca y su raya

es incolora. Frecuentemente se parte pre-sentando 3 planos de clivaje, no en ángulorecto, que originan su característica formaromboidal. Su densidad relativa es de 2,72.Bajo la acción del ácido clorhídrico dilui-do, en frío, produce efervescencia fácil-mente.

4.20 Notas para la identificaciónLas siguientes notas serán de valor para

la identificación en la generalidad de loscasos.Cuarzo: Entre transparente y traslúcido,

de brillo vítreo, raya el vidrio. Las su-perficies de fractura son curvadas olisas.

Mica: Blanda, brillante, en láminas bri-llantes (probablemente negra. bioti-

tal.Feldespato: Entre blanco y gris o rosado,

casi opaco, no tan duro como el cuarzo;

Principdes grupos de rocas

Existen fundamentalmente res grupos prin-cipales de rocas: ígnsas, sedimentarias ymetamórficas.

4.21 Rocas ígneasLas rocas ígneas (formadas por el fuego)se han solidificado a partir de un estadofluido de fusión, designado generalmentecomo magma, el cual al ser comprimidohacia el interior de cavidades existentespor debajo de la superficie terrestre dioorigen a las rocas intrusivas y al ser im-pulsado hacia afuera, sobre ia superficiede la tierra form5 las rocas extrusivas.Tenemos entonces un m a g m a o fluido enfusión con una composición quimica es-pecífica única, que puede haber sido com-primido tanto hacia el interior como haciael exterior. En todos los casos, la compo-sición química básica es similar y ¡a únicadiferencia significativa la constituirá latextura, término este que se refiere a lasdimensiones de los cristales que formanlas rocas. La textura de una roca es fun-ción de la rapidez de su enfriamiento:cuanto más rápido sea el enfriamiento dellíquido en fusión, tanto m ás fina será latextura. Si una masa se enfría rápidamen-te en contacto con el aire, como ocurrecon las rocas extrusivas, se observará enla misma una textura fina. En el caso deuna roca intrusiva, comprimida y enfriadalentamente en el interior de la corteza

terrestre, el ,crecimiento de sus cristalesserá mayor, lo que dará como resultadouna textura gruesa.

de las roc as

superficie opaca excepto cuando la luzincide sobre ciertas superficies verti- Las rocas ígneas pueden dividirse en doscalmente. grupos: las de colorac~ón lara, ricas en

silicio y aluminio y las de color oscuro,gados. abundantes en hierro, magnesio y calcio.

Existen ocho componentes fundamentalescidn del ácido clorhídrico diluido. de las rocas ígneas y es importante saber

Hornablenda: Negra, dura, con granos alar-

Calcita: Produce efervescencia bajo la ac-

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4.21 Rocas y

identificarlos razonablemente para poder-las clasificar. Dichos componentes son:1. Rocas de coloración clara (silicio y

aluminio): la) cuarzo; b) ortoclasa fel-despática; c) plagioclasa feldespática;

"mica muscovita.2. Rocas de coloración oscura, básicas(ricas en hierro, magnesio y calcio)a) mica biotita; b) anfiboles (horna-blenda) c) piroxenos; d) olivina.

Las rocas ígneas en su mayoría son durasy consistentes, formadas por granos entre-mezclados de silicatos minerales.

La textura de una roca es la configura-ción de los granos que la componen, de-

terminada por sus dimensiones, forma ydistribución. Las rocas ígneas se caracte-rizan por isa uniformidad de su téxtura(observar la figura), con excepción delos pórfidos en los cuales los cristales másgrandes se encuentran incrustados en unamasa molida, de grano fina. Algunas ro-cas ígneas son claramente granulares; otrasson tan finas que los granos individua-les son invisibles. Se las designa como

densas y algunas son vítreas o amorfas.Generalmente, los gránulos de las rocas

igneas son apgulosos y m u y irregularesporque durante su crecimiento las partícu-las minerales se comprimen una contraotra quedando trabadas entre sí.

4.22 Rocas sedirnentariasLas rocas sedimentarias están formadaspor materiales provenientes de otras más

antiguas. Los minerales que se observanen las mismas pueden ser de todo !tipo,procedentes de rocas metamórficas, ígneasy de otras rocas sedimentarias. Algunosde estos minerales se incorporaron a lasrocas con poca o ninguna alteración ensu constitución física o química, otros encambio, antes de formar parte de unaroca sedimentaria han sufrido una severaerosión mecánica (ver la figura). La ero-

sión puede destruir por completo ciertosminerales y reconstruir nuevos con el ma-terial químico resultante. Los alumnos de-berán ser capaces de identificar algunasrocas sedimentarias comunes, como porejemplo conglomerados, arenisca, esquis-tos y rocas síiico-calcáreas. U n mineralimportante presente en las rocas sedimen-

minerales 200

tarias y metamórficas pero no en las igneases la calcita.La formación de las rocas sedimentarias

implica la desintegración por procesos m e-cánicos y químicos de las partículas pro-

cedentes de rocas preexistentes y su m o -vimiento, separación y dispersión, seguidode la compactación Q cementación de lossedimentos. Su dureza depende del gradode cementación de los gránulos. Estas ro-cas son generalmente menos compactasque las ígneas y si se exhala aliento sobreellas, la humedad que se incorpora haceque se desprenda olor a tierra. Son fácilesde desmenuzar.

Los sedimentos formados por partículasrotas de las rocas originales se denominanczásticos, por ejemplo, las areniscas. Lasdimensiones de estas partículas puedenvariar desde sedimentos de 0,004 a 0,06mm hasta granos de arena de 0,06a 2 mm,o pedregullo de 2 a 64 mm hasta las di-mensiones de guijarros y cantos rodados.La cementación puede ser originada poruna gran variedad de agentes, como el si-

licio, carbonato de calcio y óxidos de hie-rro. Los minerales más comunes en lasrocas formadas por fragmentos son los

constituidos por cuarzo, feidespato y ar-cillas.

Textura de lasrocas sedimentarias

Algunas de las rocas preexistentes pue-den haberse transformado en sedimenta-rias sin que existan evidencias de par-tículas ciásticas o fragmentarias por ha-

berse incorporado a soluciones transpor-tadas luego por las corrientes de agua.Los sedimentos constituidos por materia-les en solución se denominan precipita-dos, como por ejemplo, la piedra caliza.

4.23 Rocas metamórficasLos minerales presentes en las rocas me-t~mórficas on en gran medida los mismos

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261 Rocas y

que se observan en las ígneas y sedimen-tarias, con la excepción de unos pocosformados por recristalización, sustitucióny por efecto de la elevada temperatura.

Las rocas metamórficas proceden de la

transformación de rocas previamente e+-tentes, ígneas, sedimentarias o metamór-ficas en una nueva formación rocosa. Sonprodu'rto del calor y la presión que actuó

sobre dichas formaciones, los que se su-mó la penetración de fluidos. La figuramuestra b textura de una roca metamór-fica característica.

La estratificación de gránulos mineraleschatos en un plano único, que confiere a

la roca cierta tendencia a hendirse endicha dirección recibe el nombre de folia-ción, diciéndose entonces que la roca esfoliada.

C o m o las ígneas, las rocas metamórfi-cas son duras y consistentes con una es-tructura predominante de gránulos mine-rales mutuamente trabados. Su diferenciareside en que presentan foliación. Aunque

Clasificación de las rocas metamórficas

minerales 439

ésta constituye la principal característicade las rocas metamórficas algunas pocasentre ellas, como por ejemplo el mármoly la cuarcita, no son foliadas. Existen tresvariedades principales de foliación:

1. Gnéisica o bandeada. Es un tipo defoliación imperfecto y tosco, en el-quela estratificación se manifiesta en for-m a de bandas definidas formadas pordistintos minerales. Las más anchasestán generalmente constituidas por fel-despatos.

2. Esquistosa o de buena foliación. La fo-liación se ha originado como conse-cuencia de la disposición en capas pa-

ralelas de ,minerales de forma plana,como por ejemplo, las 'micas.

3. Clivaje pizarroso. Es la tendencia deuna roca a hendirse en planchas lisas,como las pizarras. Los minerales com-ponentes son tan pequeños que no sepueden percibir a simple vista; no obs-tante, el clivaje es consecuencia de ladistribución en planos paralelos de nu-merosos gránulos minerales microscó-

picos.Las rocas metamórficas se clasifican endos grupos principales basados en la pre-sencia o ausencia de foliación. El tipo deésta constituye la base. ara la clasifica-ción de las que presentan dicha estructura.El criterio de clasificación para el grupode rocas sin foliación se basa en el mine-ral predominante.

~~

FoZiadas (en bandas o planos)1. Bandas toscas (de espesor irregular)2. Esquistosas (bandas regulares, planas

y de espesor medio) Esquistos3. Pizarrosas (bandas finas, regulares y

planas) Pizarras

Gneis

No foliadas (en masas o gránulos)1. Predominando la calcita y dolomita Mármoles2. Predominando el cuarzo Cuarcitas3. Predominando la serpentina y/o talco Serpentina y talco4. Predominando elementos orgánicos

Grafito o carbón antracitaverdes o negros)

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4.23 Rocas y minerales 202

En resumen, la finalidad perseguida seráque el alumno identifique, en su sentidomás amplio, los gránulos separados, conlas rocas sedimentarias; la foliación conlas metamórficas; los gránulos de aristas

angulosas y recientes sobre un fondo fino,con las rocas volcánicas y los cristalescompactos de silicatos, con las ígneas olas metamórficas.

Produceion de rocas artificiales

4.24 Rocas ígneas

Una demostración rápida de la cristaliza-ción de soluciones de alumbre se asemeja

algo a la formación de las rocas ígneas degrano grueso y fino. Llenar primero untubo de ensayo grande hasta su cuartaparte con alumbre en polvo, cubriéndolocon agua hirviendo. Sostener el tubo sobreuna llama de modo que la mezcla hiervalentamente. Agregar despacio 'agua hir-viendo en cantidad suficiente para disolverel alumbre. Verter la mitad de esta solu-ción en un recipiente playo, sumergiendo

parcialmente en el líquido un trozo decordel. Revolver la solución de alumbreen el recipiente para que se enfríe rápi-damente o para mayor celeridad ponerlaen un refrigerador. Suspender del bordedel tubo de ensayo otro trozo de piolínde mo do que su extremidad llegue hastael fondo del mismo y colocar el tubo eriun lugar donde se enfríe lentamente. Aldía siguiente observar los resultados. Sino se advierten dejar transcurrir más tiem-po (se lograrán mejores resultados si sepone dentro de la solución un cristal 'se-milla').

En relación con este estudio de las ro-cas ígneas conviene que algunos alumnosexperimenten con el crecimiento de loscristales, por ejemplo, de cloruro de sodio,azúcar, etc. (ver también los experimen-tos 2.45 y 2.51).

4.25 Rocas sedimentariasEste experimento puede efectuarse de di-ferentes maneras.

A. Conseguir diversas rocas sedimentariasde distinta coloración (el color produciráun efecto más real). Molerlas y separarlas

por color (se pueden moler frotándolascontra una piedra más dura o pulverizán-dolas con un martillo, lo que constituiráun buen ejemplo de desintegracion porvía mecánica). Recoger el material pulve-

rizado y poner las partículas de diversoscolores en el orden que se desee, en unrecipiente de vidrio. Agregar agua lenta-mente vertiéndola de manera que se deslicepor la pared del recipiente para no pertur-bar la sedimentacibn, hasta que los sedi-mentos la hayan absorbido, cubriéndoloshasta aproximadamente 1 c m por encimade su superficie. Poner el recipiente alsol o cerca de una fuente de caIar hasta

que el agua se evapore, luego romper iavasija. Para hacerlo con seguridad, ajus-tar a su alrededor una bolsa de género opapel y golpearla en varias partes con unmartillo.

U n alumno, o la clase dividida en gruposque utilicen la misma técnica, pueden re-petir este experimento. Ensayar poniendosal en el agua (destacando que se tratade un sólido en solución,lo que constitui-

rá un ejemplo de la desintegración de lassustancias sólidas por dicho medio) de-jando que la sal actúe como agente ce-mentador.

B. Procurarse una bolsa chica de cementoportland. Los alumnos lo mezclarán conagua y lo colocarán en tapas de tarros,vasos de papel o cajas de cartón pequeñashasta que endurezca. Estudiar su aspecto

y propiedades. Romper un trozo de ce-mento y examinarlo. Mezclar un poco decemento seco con aproximadamente el do-ble de arena o pedregullo con lo que seobtendrá concreto. Después de agregarleagua y mezclarlo bien se lo pondrá enmoldes dejándolo varios días hasta queendurezca. Nuevamente, estudiar el aspec-to y las características de las muestmsobtenidas (ver el experimento 2.66).

C. Mezclar yeso de París con un poco deagua. El yeso deberá manipularse rápida-mente, pues de lo contrario endureceramientras se lo mezcla. Poner la mezclaen moldes y dejarla que endurezca bien.Estudiar el aspecto y propiedades de lasmuestras (ver el experimento 2.66).

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203 Rocas y minerales 4.32

4.26 Rocas metamórficasU n trozo de arcilla previamente modeladay puesta a secar puede exponerse a laacción del fuego satisfactoriamente colo-cándola sobre fragmentos de alfarería rota

y calentándola sobre un mechero de Bun-sen, dentro de un crisol grande o una m a -ceta. Mejor aún si se dispone de un horno.

Tareas a realizar

4.27 Formar una colección de piedrasPueden coleccionarse las piedras comunesde la localidad pidiendo a cada alumnoque traiga una. Explicarles que no seránecesario que conozcan los nombres detodas. Los ejemplares similares pueden co-locarse juntos sobre una mesa. Clasificarlas piedras recolectadas por su forma, co-lor y otras características. Tratar de des-cubrir el mayor número posible de crite-rios que permitan clasificar las piedras.

4.28 Colecciones individuales de piedrasEstimular a los alumnos para que formensus propias colecciones de piedras. Estas

podrán guardarse en cajas pequeñas decartón o en cajas de cigarros; los ejempla-res podrán conservarse separados si seconstruyen divisiones en el interior de lasmismas. Una vez identificadas las piedrasde su colección el alumno deberá prepararpequeños rótulos de papel o tela adhesivay fijarlos en cada piedra numerándolas;en la tapa de la caja pegará una lista conel detalle de su contenido. Las coleccio-

nes deben ser pequ@ñas. Se deberá inducira los alumnos a que canjeen ejemplarescon sus compañeros para completar suscolecciones.

4.29 Estudio de piedrasElegir una piedra y tratar de aprendercuanto sea posible acerca de ella medianteuna observación cuidadosa. Si es planaprobablemente se trate de un fragmento

de estrato proveniente de alguna forma-ción sedimentaria. Dichas rocas se forma-ron por endurecimiento de sedimentos de-positados hace millones de años. Si la pie-dra parece estar formada por granos dearena cementados entre sí probablementese trate de arenisca. Si está constituida

por piedrecitas más grandes cementadasserá posiblemente otro tipo de roca sedí-mentaria denominada conglomerado. Si si1

forma es redondeada posiblemente se de-berá a la acción del agua. Examinar la

piedra con ayuda de un vidrio de aumento.Si presenta pequeñas manchas y crisialesse trata de una roca granítica provenientedel interior de la tierra y expulsada hacemuchísimo tiempo. La observación atentade diversas rocas en la forma indicadadespertará el interés de los alumnos porsu colección y estudio.

4.30 Observación de la arena con un vidrio

Examinar con una lupa o con un micros-copío con poco aumento, sí se dispone deuno, una pequeña cantidad de arena. Loscristales casi incoloros son de cuarzo, quees el mineral más común de la cortezaterrestre. En la arena se encuentran fre-cuentemente cristales de otros minerales.Tratar de descubrir otros.

de aumento

4.31 Una prueba para la piedra calizaLas muestras de piedras pueden ensayarsepara comprobar si se trata de calizas de-jando caer sobre las mismas algunas gotasde jugo de limón, vinagre u otro ácido di-luido. Si es una piedra caliza se observaráefervescencia o burbujas en el lugar dondese humedeció con ácido. El burbujeo esproducido por el bidxido de carbono quese desprende de la piedra en contacto con

el ácido. El mármol, roca metamórficaconstituida por caliza reaccionará tambiénsi se lo somete a esta prueba.

4.32 Separación de sedimentosLa separación de los sedimentos en lasrocas sedimentarias puede hacerse visiblemezclando cuidadosamente porciones igua-les de grava, partículas de arena gruesa yde arcilla. Poner la mezcla en un recipiente

con agua hasta no más de su mitad; luego,llenarlo del todo, colocarle la tapa y sd-

cudirlo vigorosamente. Finalmente dejarasentar el material en suspensión. Loscomponentes se depositarán sucesivamen-te, las partfculas más pesadas en el fondoy las arcillas en la parte superior.

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4.33 Rocas 'y minerales 204

4.33 PiezoelectricidadU n experimento interesante que a l os alum-nos les agradará realizar es el relacionadocon l os fenómenos piezoeléctricos o piro-eléctricos que se observan en ciertos mi-

nerales, particularmente en la turmalina yel cuarzo. Las variaciones en la presióny temperatura originan en ellos cargaseléctricas (con polaridad positiva y nega-tiva) cuando se l os calienta o comprime.Este fenómeno puede demostrarse espol-voreando el cristal mientras se enfría ocalienta con polvo de mina de lápiz rojopreviamente pasado por un tamiz de sedao nylon.

Se puede improvisar un pulverizador afuelle, sencillo, con un atomizador nasalo un frasco de desodorante con la aberturaagrandada para que la pulverización seamás gruesa. Poner en el frasco una mez-cla de aproximadamente 2 partes de minaroja y 1 parte de azufre. Colocar en laboca del frasco un trozo pequeño de telade seda o media de nylon sujetándolo conuna banda de goma. Las partículas de pol-

vo se cargarán eléctricamente al pasar através de la pantalla formada por el te-jido de media y se depositarán sobre elextremo del cristal que las atraiga. Elpolvo de mina roja se cargará positiva-mente depositándose sobre el extremo ne-gativo del cristal, y el azufre con carganegativa será atraído por su polo positivo.La demostración es fácil de realizar y

sumamente espectacular.El mineral deberá

espolvorearse antes y después de haberlosometido a cambios de temperatura opresión. Analizar con la clase el fenómenoobservado.

4.34 ¿Qué son los fosiles y cómo se han

Se denomina fósil a toda evidencia deformas de vida que existieron en épocasgeológicas del pasado. La mayoría de l os

fósiles se encuentran en los estratos delas rocas sedimentarias. Las que se hanformado por enterramiento se descubrenpor lo general al partirse la roca que loscontiene.Cubrir una hoja con vaselina y colocar-

la sobre una placa de vidrio u otra super-ficie lisa. Preparar un molde circular de

formado?

aproximadamente 2 c m de profundidad ycolocarlo de manera que rodee la hoja.Fijar el borde en su posición sobre el vi-drio pegándolo con trocitos de arcilla paramodelar presionados contra su contorno

exterior. Luego, mezclar un poco de yesode París y verterlo sobre la hoja. Unavez que el yeso haya endurecido podráretirarse la hoja y se obtendrá una ex-celente impronta de la misma. Tal es elorigen de ciertos fósiles: han sido recu-biertos por un fango arcilloso que poste-riormente endureció 'transformándose enroca sedimentaria. Repetir el experimentoempleando una valva de ostra o almeja,

engrasada para efectuar la impresión.En el caso de residir en un lugar dondeabundan l os fósiles, resultará interesanteque l os alumnos formen una colección pa-ra el museo de la escuela.

4.35 Dónde encontrar fósilesEn algunas localidades l os fósiles puedenhallarse en las canteras o afloramientosrocosos. Localizar en la población a al-

guien que entienda de fósiles y planearuna excursión con la clase para coleccio-nar algunos. Si no existen fósiles en ellugar, todo dependerá de 1,a posibilidad deque algún museo, nacional o provincial,facilite ,algunos. l envío de una carta adichas instituciones podría ser útil.

Suelos

4.36 'Tipos de sueloObtener muestras de suelos de tantos lu-gares como sea posible y ponerlas en ta-rros de vidrio. Procurar conseguir suelosde pantanos, laderas de colinas, bosques,praderas, dunas, bancos de ríos y otroslugares. D e esta manera se obtendránmuestras de suelos arenosos, gredosos yarcillosos, así como de suelos ricos enmaterias en descomposición, humus. Per-

mitir que l os alumnos estudien las mues-tras y observen las partículas de cadauna de ellas con un vidrio de aumento.

4.37 Formación de suelos por calentamien-

Calentar fuertemente en el fuego algunaspiedras y luego verter agua sobre ellas.

to de las rocas

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205 Rocas y minerales 4.42

Frecuentemente las rocas se parten al ca-lentarse o enfriarse. Una de las vetas enla formación de los suelos es la destruc-ción de las rocas originada por las dife-rencias de temperatura.

4.38 Formación de suelos por acción me-

Conseguir algunas piedras blandas, comopizarras o calizas existentes en el lugar.Llevarlas a la clase y hacer que los alum-nos las trituren y muelan en pequeñaspartículas. Procurar que investiguen lasformas en que las rocas se rompen en lanaturaleza.

4.39 Influencia del suelo en el crecimiento

Obtener muestras de suelos procedentesde un jardín con flores y otros vegetales,de un bosque, de algún lugar donde sehayan realizado excavaciones para cons-truir cimientos, de un lugar arenoso, deun banco de arcilla, etc. Colocar dichasmuestras en macetas o tarros de vidrio.Sembrar semillas en cada uno de los tiposde suelo y regarlos con igual cantidad deagua. Observar en qué tipos de suelo lassemillas germinan primero. Cuando lasplantas hayan comenzado a desarrollarseobservar en qué suelo crecen mejor. Llevarun registro de la rapidez del crecimientoen los distintos suelos.

4.40-La nutrición procedente del sueloEl crecimiento rápido de las plantas in-

dica su capacidad para extraer de las ro-cas las sustancias nutricias. Moler mues-tras de las siguientes rocas: cuarcita,esquistos, basalto y caliza y colocar lascuatro separadamente en pequeños vasos.Plantar en cada uno de ellos semillas derábano, suministrándoles el agua necesa-ria y anotar la velocidad de crecimientode las plantas. Los alumnos determinaránla composición química de las rocas, ya

sea consultando libros o mediante ensa-yos y explicarán L s diferencias observa-das en el crecimíento de las pIantas.

4.41 Variabilidad de las partículas cons-

Tomar un recipiente de vidrio de aproxi-madamente 2 litros de capacidad. Poneren el mismo varios puñados de determi-

cánica sobre las rocas

de los vegetales

tituyentes del suelo

nado tipo de suelo y llenarlo de agua,agitando luego con cuidado. Dejar el re-cipiente en reposo durante varias horas.Las dimensiones, esfericidad y densidadde las partículas componentes del suelodeterminan el orden en que se producirásu sedimentación. Las más grandes, an-gulosas y densas se depositarán primerosobre el fondo. Una vez depositadas lasdistintas capas formadas en el recipientepresentarán, de abajo hacia arriba, dimen-siones, angulosidad y densidad en ordendecreciente. Examinar con una lupa unapequeña muestra de cada una de las capas.

4.42 El suelo varía con la profundidadSe puede construir un buen barreno parasuelos con una mecha para berbiquí sol-

dada a un vástago de 'acero de alrededorde 2 c m de diámetro y unos 50 c m delongitud. Una agarradera en cruz soldadaal vástago proporcionará un brazo de pa-lanca suficiente para rotar el barrenocuando se oerfora el suelo (ver la figura).

Se introducirá el barreno en el suelosimplemente haciéndolo girar, extrayendoa intervalos muestras del mismo proceden-tes de diversas profundidades, que que-darán adheridas a la mecha. Podrá confec-cionarse un diagrama reticulado de un

área específica del terreno con la pro-fundidad en que se obtuvieron las mues-tras, cuya comparación permitirá estable-cer las condiciones del subsuelo en dichazona. Después, astas podrán prepararsepara que sirvan como modelo o, simple-mente, llevar un registro de las observa-ciones.

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4.43 Rocas y minerales 206

4.43 ¿Contiene aire el suelo?

Poner cierta cantidad de una muestra desuelo en un recipiente de vidrio o botellay verter lentamente. gua sobre la misma.Observar las burbujas de aire que se des-prenden elevándose en el agua.

4.44 La fertilidad varía desde el subsuelo

Conseguir una muestra de la superficie deun suelo fértil, como el de un jardín o vi-vero, y otra obtenida a una profundidadde 50 c m aproximadamente. Poner ambasmuestras en macetas separadas y sembrarsemillas en ellas. Cuidar que la cantidadde agua, temperatura y luz sea igual paraambas. Comprobar qué tipo de suelo pro-duce plantas más saludables.

a la superficie

Suelo y agua

4.45 El suelo puede contener agua

Poner un poco de tierra en una cápsuladelgada, de vidrio y calentarla lentamentecon llama baja. Invertir sobre la misma

un recipiente de vidrio. Se comprobaráque el agua se condensa sobre las paredesfrías del recipiente.

4.46 Comparación de la absorción de dis-

Recoger varias muestras de suelos pro-cedentes de distintas área;. Emplear latascomo recipientes pesando previamente ca-da una de ellas. Poner en !as latas can-

tidades iguales de suelo y calentarlas enun horno a una temperatura de 105"-120°Chasta que se sequen. Comparar el pesode cada muestra antes y después. Compa-rarlos uno con otro. Comparar muestrasprocedentes de lugares situados al abrigode la lluvia con otras expuestas a lamisma. Establecer una relación entre !aabsorción de dichas muestras y los datosde la precipitación pluvial diaria. Por

ejemplo: ¿En qué medida una precipitaciónde 25 mm afecta a la absorción del sueloexpuesto a la misma, comparado con elde una muestra de suelo no expuesto?

4.47 ¿Suelos ácidos o básicos?Tomar muestras de suelos de diversa pro-cedencia. Ponerlas en recipientes peque-

tintas muestras de suelos

ños, a razón de una cucharada sopera porrecipiente. Agregar a cada una igual can-tidad de agua, suficiente para cubrir elmaterial. Dejarlas en reposo durante algu-nos minutos. Agitar bien los recipientes y

luego extraer el líquido. También puedenfiltrarse las muestras una vez asentadas.Ensayar el líquido recogido con papel tor-nasol. El papel tornasol azul virará al rojoal sumergirlo en soluciones ácidas y elpapel tornasol rojo tomará una coloraciónazul bajo la acción de soluciones básicas.Las soluciones neutras no producirán nin-gún efecto en ambos papeles. (Ver el ex-perimento 2.44.)

4.48 El agua se eleva a distintas alturas

Llenar. varios tubos de lámparas con sue-los de distintos tipos hasta una altura deunos 15 c m cerrando previamente susfondos con un trozo de género atado conun cordel. Pueden emplearse muestras desuelos arenosos, gredosos, de gmvas fi-nas, arcillosos, etc. Luego, colocar los tu-bos en una cacerola con agua hasta unaaltura de aproximadamente 3 cm. Obser-var en qué tipo de suelo el agua se elevapor capilaridad con mayor rapidez. Paraeste experimento pueden utilizarse tambiénpajitas para sorber refrescos, de plásticotransparente.

en diferentestipos de suelos

4.49 ¿Qué tipos de suelo retienen el agua

Ahr trozos de género en la base de variostubos de lámpara y llenarlos hasta unaaltura de 8 c m del borde superior condistintos tipos de suelos. Utilizar arena,arcilla, greda y suelo procedentes de zonasboscosas. Colocar un plato debajo de cadatubo para recoger el agua sobrante. Se-guidamente verter en cada tubo cantida-des medidas de agua hasta que ésta co-mience a escurrirse por debajo. Observaren qué tipo de suelo se puede echar mayorcantidad de agua antes de que ésta co-mience a escurrirse.

4.50 Las corrientes de agua modifican el

A. Después de una lluvia fuerte, hacerque los alumnos recojan muestras del agua

mejor?

suelo

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207 Rocas y

barrosa que corre, en recipientes de vidrio.Dejarlas en reposo durante varias horashasta que se asiente el sedimento y pue-dan observarlo.

B. Construfr dos cubetas de la forma in-dicada en los dibujos. Masillar la5 juntaspara hacerlas estancas. El agua puederecogerse en un balde o en un Jecipientede vidrio provisto de un embudo.

1

2.

Cubetas para el estudio de la erosibn yel escurrimientoA rnasillar las juntasB Clavar aquí una malla metálicac caj6n o caja para embalarD lata para regar

Lieiily una de las cubetas con suelo

no compacto y la otra con materialapisuiiado fuertemente. Inclinar am-bas ligeramente y empleando la latapgra re&ar verter sobre cada una igualcgntiQad de agua. Observar cuái de losdos tipos de suelo es erosionado másfácilmentey las características del aguaesourri*.Llenar ambas cubetas con materiai de

minerales 4.52

suelos y cubrir con césped una de ellas.Regar como en el caso anterior y ob-servar la erosión y el agua escurrida.

3. Llenar nuevamente ambas cubrztas ydar mayor inclinaci6n a una de ellas.Regar y observar como en los experi-mentos anteriores.

4.51 Las gotas de lluvia pueden afectar a

Fijar por medio de broches una hoja depapel blanco a un trozo de cartón. Co-locarla sobre el piso cuidando que estébien horizontal. Rociar sobre la mismaagua coloreada por medio de un gotero

para remedios. Observar el tamaño y for-m a de las salpicaduras. Repetir la expe-riencia pero levantando uno de los extre-mos del cartón para que esté en posicióninclinada. Estudiar el efecto de las salpi-caduras variando la altura del gotero, lapendiente y el tamaño de las gotas.Ensayar con diferentes combinaciones

de las variables. Puede llevarse un regis-tro de los resultados empleando para cada

caso una hoja de papel limpia y agua condiferente coloración.

los suelos en forma distinta

4.52 Medidores de salpicaduraProcurar que los alumnos pinten de blan-co varias reglas graduadas, para que elbarro de las salpicaduras pueda observar-se fácilmente y distribuirlas en diversasáreas, a la intemperie. Asegurarlas por

La regla medidora de salpicaduras debemantenerse en posición vertical

medio de un ladrillo y una banda de go mapara que se mantengan en posición verti-cal, como indica la ilustración. Despuésde una tormenta pedir a los alumnos queverifiquen hasta qué dture ha salpicado

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209 Rocas y minerales

n4.58

4.56 Acci6n de la capilaridad, disolución ydeposición

fondo de un acuario pequeño hasta una

altura de 2 a 5 cm. Cubrir esta capa conaproximadamente 5 c m de arena limpia(sin sal). Insertar un tubo de vidrio pro-visto de un embudo y sostenido por unsoporte provisto de una grapa, en unode los lados del acuario (ver la figura).Verificar que el mismo llegue hasta la capasalada. En el lado opuesto colocar, soste-nida también por un soporte con grapa,una lámpara que irradie calor sobre la

arena.Verter 'agua en el embudo (puede gol-pearse el tubo ligeramente para que éstase deslice hacia abajo). Observar por elcostado del acuario el agua deslizándosea través de la arena. Verter agua sufi-ciente para humedecer una capa de unos2 c m de espesor en el fondo del acuario.

Encender la lámgara y dejar que irra-die calor durante varias horas. En las

proximidades de la misma el agua se ele-vará a través de la arena por acción dela capilaridad arrastrando consigo la SO-

lución salina.El calor provocará su evapo-ración y la sal se depositará en la 'super-ficie y sus proximidades. Comprobar si laarena en las cercanías de la lámpara ca-lorífica tiene sabor salado. En la natura-

4.57 Acción de la filtración y capilaridad

leza, el sol produce el mismo efecto que

la lámpara en este experimento.

4.57 Efecto de la filtración y capilaridad

Llenar dos tubos de vidrio de aproximada-mente 2 c m de diámetro y 30 c m de largo,hasta más o menos la mitad con arena finay seca. Fijarlos verticalmente mediantesoportes con grapas, con sus extremosinferiores apoyados en una cubeta o acua-

rio playa Verter agua por uno de los tu-bos. Esta se filtrará hacia abajo a travésde los poros de la arena, pasando a la cu-bera y por efecto de la capilaridad as-cenderá parcialmente por el otro tubo.

del agua subterránea

4.58 OxidaciónLa oxidación puede demostrarse poniendoun ttrozo de lana de acero dentro de unacaja chica con arena limpia que se hume-

decerá diariamente. Observar los efectosen la lana de acero y las manchas en laarena. Los alumnos pulverizarán un trozopequeño de pirita y lo pondrán en un vi-drio de reloj, humedeciéndolo diariamente.Al cab8 de algunas semanas se observaráel desarrollo de una sustancia cristalinade color blanco: el sulfato de hierro. La

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4.58 Rocas y minerales 210

oxidación de los minerales de hierro esacompañada por un cambio en la colora-ción, hacia el amarillo, marrón y rojo, ca-racterístico de los óxidos comunes e hi-dratados del hierro. (Ver los experimentos

2.42 y 2.318.)

4.59 U n efecto del agua congeladaLlenar de agua una botella y taparla bien.Envolverla con un trozo de género paraimpedir que se dispersen los trozos devidrio roto y ponerla dentro del compar-,timiento ongelador de una heladera. Des-pués de 24 horas retirar la botella y exa-

minarla. ¿Qué se comprueba? ¿Por qué seha rajado? ¿Qué ha originado la presión?¿Por qué el hielo ejerció una fuerza? (Verel experimento 2.129.)

Actividades adicionales

4.60 Grietas en el barroRecoger en cubetas para colección, mues-tras de distintos tipos de arcillas y lodosfinos. Llenar las mismas hasta sus trescuartas partes con el material recogido yagregar agua suficiente hasta cubrirlo. Co-locar las cubetas bajo la luz solar directay observar cómo se forman las grietas enel barro. Comparar el número de grietasformadas en las distintas cubetas. ¿Quéángulos forman en el momento de su apa-rición? ¿Son iguales dichos ángulos?

4.61 Horizontes del sueloLos suelos maduros presentan habitual-mente un perfil bien definido, formado portres capas horizontales principales desig-nadas como A, B y C. Estas difieren encolor, textura y estructura y su espesores variable.

La capa horizontal A es la superior.

Está desprovista de materiales solubles.Generalmente este suelo superior es ricoen materia orgánica y en organismos pro-pios del suelo. El horizonte B recibe elnombre de subsuelo. En el mismo se acu-mula la arcilla extraída por levigación delsuelo superior. En él se encuentran mine-rales de hierro y es donde con mayor pro-

babilidad tiene lugar su oxidación. El sueloc está formado por el material que dioorigen a los otros, erosionado y no conso-lidado.

Preparar modelos de los horizontes delsuelo de diversos lugares comparando lasprofundidades de los horizontes A y B.Esto se logrará mejor observando dichoshorizontes en cortes recientes de caminoso en barrancas u hondonadas. Con la ayu-da de una pala, practicar un corte verticalque deje al descubierto las distintas capas.Dejar que el material seque. Conseguir unatabla u otra superficie sólida que puedaservir de base y aplicarle cola en una desus caras; hecho esto, comprimir la mismacontra el corte efectuado de manera quenumerosas particulas de cada horizontequeden adheridas a la tabla. Retirarla ycubrir las partes de la misma que hayanpermanecido intactas con material extraí-do de la región del corte que corresponda.Dejar secar el modelo. Comparar los dife-rentes perfiles distinguiendo las profundi-dades de los horizontes en cada modeloasí como su composición.

4.62 Efecto de las plantas sobre la erosión

A. Los alumnos efectuarán observacionesen una zona cuyo suelo haya sido erosio-nado por carecer de cubierta vegetal. Ex-pondrán lo que hayan comprobado así co-m o sus opiniones acerca de las causas

por las que dicha área presenta ese as-pecto. ¿Cómo evitarían la denudación delsuelo originada por el viento o las corrien-tes de agua? ¿Pueden los alumnos demos-trar sus afirmaciones?

B. Los alumnos sembrarán semillas de cés-ped en una parcela de suelo arenoso deuna mesa para el estudio de la erosión(instalada como en el experimento 4.50).

Cuando la hierba haya desarrollado unared de raíces harán correr agua por lamisma. ¿Desempeñan las raíces algún pa-pel en la fijación del suelo? Arrancar par-te de la hierba crecida y pedir a los alum-nos que modifiquen la cantidad de aguasuministrada a la mesa de erosión. ¿Cuálesson los efectos de la erosión?

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211 Astronomía y ciencias del espacio 4.65

4.63 Examen de las formas de vida exis-

El suelo, aparte de su grado de acidez oalcalinidad, puede constituir el medio dedesarrollo de diversas formas de vida ani-

mal. La calidad y cantidad de la vida ani-mal y vegetal varían según Jos distintostipos de suelo. Lo importante es que estasformas de vida constituyen frecuentemen-te un factor que afecta la formación de losmismos.

Pedir a la clase que examine una exten-sión del suelo de un metro cuadrado to-mando como nota los montículos pro-ducidos por las lombrices de tierra, los

hormigueros y otros indicios de vida ani-mal. ¿Favorecen las lombrices la penetra-ción en el suelo de una mayor cantidadde aire? ¿En qué forma remueven el sue-lo? ¿Su ingestión de partículas de tierramodifica la composición del suelo? ¿Lamodifican sus deposiciones, o sus cuerpos,después de muertas?

tentes en el suelo

4.64 Depósitos eólicos

Conseguir tres latas grandes y chatas (p.e.latas de pasteles). Llenar una con un litrode arena húmeda, la segunda con arenaseca y la tercera con harina. Los alumnosdeberán colocarlas a una distancia de 7 m

Astronomía y ciencias del espacio

La astronomía y el espacio son siempretemas interesantes para los niños que es-tudian las ciencias. Son numerosas lasfuentes donde se explimcan en forma des-criptiva los conceptos fundamentales de laastronomía y en las cuales los niños sólopueden leer acerca de los mismos. En lapresente sección se sugieren numerososexperimentos que capacitarán al maestro

para desarrollar algunos de dichos concep-tos basándose en la observación y el ex-perimento.

Para las experiencias descriptas no seha intentado un ordenamiento gradual. Sesugiere más bien que los maestros selec-cionen las que resulten más apropiadas deacuerdo con el tema a ensefiar.

de un ventilador eléctrico que proyecteaire sobre las mismas. ¿Dónde es mayorel efecto del viento? Mover cada una delas latas aproximándolas al ventilador has-ta observar un leve movimiento en el

montículo formado por el material. En undiagrama, indicar los tres materiales em-pleados y la distancia en la que se observóel movimiento originado por el ‘viento’.¿Cuál de ellos comienza a moverse a me-nor distancia? ¿Cuál a mayor? ¿Por qué?¿Advierten los alumnos algo particular enla forma en que el viento los hace volar?El material más liviano es el que está másalejado y el más pesado, el más próximo.

Muchas mezclas de partículas se separande esta manera. Explicar que este fenóme-no se denomina separación o clasificacióny constituye un hecho frecuente en la na-turaleza.

Empleando el ventilador y arena secalos alumnos intentarán la formación dedunas. ¿Pueden formar cualquier tipo demontículo en la arena? ¿Cuál es el origende las dunas en la naturaleza? Si en las

cercanías existe una zona arenosa accesi-ble, los alumnos pueden disfrutar estudian-do este fenómeno al comprobar la trans-formación de las dunas en lomas, por laacción del viento.

Instrumentos astronódcos

4.65 Un telescopio refractor sencillo

Para construir un telescopio sencillo de-ben conseguirse en primer Iugar dos tubosde cartón que ajusten uno dentro del otro.No se podrá construir un instrumento

de ‘calidad satisfactoria a nienos que se

disponga de *buenas entes, condición estaque pronto descubrieron los primeros ex-perimentadores.

Un cuentahilos y también a veces unalupa para fi1,atelia oseen lentes acromáti-cas, es decir, corregidas de aberracióncromática. Dichas lentes, de una distanciafoca1 de 2 o 3 cm, ontadas en un corcho

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4.65 Astronomía y ciencias del espacio 212

perforado, proporcionarán un ocular ade-cuado.Para obtener mejores resultados es igual-

mente importante que el objetivo sea tam-bién acromático. Si se dispone de una

lente de este tipo con una distancia foca1de 25 a 30 cm, eberá colocarse en el tubo

de cartón de mayor diámetro fijando conplastilina o adhesivo. Se requerirá un pe-queño ajuste para centrar ambas lentes en

el mismo eje óptico. Una vez logrado estoy enfocado el instrumento deslizando eltubo, se dispondrá de un telescopio supe-rior al empleado por Galileo en todos susdescubrimientos. (Véase también el expe-rimento 2.219.)Con este instrumento se observarán fá-

cilmente los satélites de Júpiter, pero nolos anillos de Saturno.

4.66 Telescopio reflector simpleSe puede construir un telescopio reflectorsimple, utilizando un espejo cóncavo -unode afeitar, por ejemplo- que se montaráen una caja de madera de tal modo quepueda inclinarse a diferentes ángulos (verla figura4.66A). Fijar a la caja un soporte

4.66A U n telescopio reflector simpleA tubo para correspondencia provisto de

lentesB soporte verticalc espejoD cajaE pivote

vertical de madera también de ipclinaciónvariable. Montar dos lentes de foco cortoen dos corchos que se colocarán a su vezdentro de un tubo corto, de los empleadospara envío de correspondencia, el que

hará las veces de ocular.Fijar el ocular al soporte vertical, de ma-dera, y efectuar los' ajustes necesarios(observar la figura 4.66B).

4.66B Diagrama de la trayectoriade los rayos

4.67 U n sencillo teodolito o astrolabioUn teodolito o astrolabio simples se pue-den construir fijando una pajita de lasusadas para beber refrescos a la líneabase de un transportador, mediante cera o

cola.Una plomada suspendida de la cabeza

de un tornillo indicará si el soporte utili-zado está en posición vertical y servirátambién para medir la altura de una es-trella u otro objeto que se observe a travésde la pajita.

Se puede construir un modelo más per-feccionado que permita determinar la al-tura y el rumbo de una estrellma fijandoel soporte vertical a una tabla que hagalas veces de base, mediante un tornilloy dos arandelas, en forma tal que rotelibremente. Un trozo de hojalata fijado alsoporte indicará el ángulo en la escalahorizontal (ver la figura). Muchos de losdescubrimientos primitivos se realizaroncon instrumentos rudimentarios como éste.

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213 Astronomía y ciencias del espacio 4.69

Cuadrantes solares

4.68 Cuadrantes solares para demostra-

A. Se puede explicar en forma sencillael principio del cuadrante solar clavandoverticalmente en el suelo una varilla, ase-gurándose previamente de que no vaya aquedar a la sombra, en ningún momento.Con intervalos de una hora se marcarásobre el suelo la posición de la sombraproyectada por el extremo de la varilla(ver la figura). (Ver también el expsri-mento 4.89B.)

ciones

La placa se orientaA en tal forma queel gnomon (es decir, la aguja) apunte ha-cia el polo celeste y su sombra a medio-día coincida con la cifra XII.La sombracoincidirá entonces a la hora correcta con

las. restantes graduaciones.(La placa deberá graduarse en ambas

caras, dado que al variar la declinacióndel Sol la sombra del gnomon pasará deuno a otro cuadrante.)

4.69 Un cuadrante solar para la casaLa base se construirá con un trozo rec-tangular, bien plano, de madera, metal opoliestireno. El gnomon ABC es un trozo

triangular de metal delgado o chapa plás-tica, cuyo ángulo ABC será igual a la la-titud del lugar, en que se instalará el cua-drante, y el ángulo ACB será de 90" (ver

9la figura). I <

/,",k.%o

Demostración del principio.del cuadrante solar (lafigura ha sido trazada parael hemisferio sur)

A

B. El 'cuadrante solar m ás simple puedehacerse con una chapa circular de metaldividida en 24 arcos iguales. Por el centro

/ U n cuadrante solar simple

de la chapa se pasará una aguja de tejerde acero de modo que atraviese perpendi-cularmente el plano de aquélla (ver la .

figura).

casa (figura trazada pa-ra el hemisferio norte)

La base deberá ser horizontal (verifi-carla con un nivel de burbuja) y su línea.central deberá coincidir exactamente conla línea norte-sur, s decir, con el meridia-no, el gnomon se emplazará verticalmentede manera que su hipotenusa apunte haciala estrella polar en el hemisferio norte ohacia el polo sur celeste en el hemisferioaustral.

Si sólo se desean resultados aproximadospueden efectuarse las marcaciones hora-rias señalando la posición de la sombradel gnomon con intervalos de una horaempleando un reloj que indique la horamedia local. Se obtendrán resultados másprecisos si la graduación del cuadrantese efectúa el 15 de abril, 15 de junio, l V

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4.69 Astronomía y ciencias del espacio 214

de setiembre o 24 de diciembre, fechasen las que no existen diferencias entre lahora que indica el reloj y la que marrael cuadrante solar. Si aquéllas se efectúanen distintas fechas podrán darse erroresde hasta 16 minutos.Nota: Si se requieren marcaciones hora-

rias precisas podrán obtenerse calculandolos ángulos que las mismas forman conBC mediante las siguientes fórmulas:

/2

tanIx =tan 15" sen lat.tanIx=tan 30" sen lat.tan 111 BC =tan 45" sen lat.tan1s=tan 60" sen lat.

tanE tan 75" sen lat.tan VI BC =tan 90" sen lat.

I

Como las marcaciones son simétricas ha-cia ambos lados de la línea central XY,no es necesario calcular otros ángulos.N.B. Si la base del cuadrante se instalaen posición vertical, el ángulo entre el gno-m o n y la base debe ser igual a 90" menosla latitud del lugar.

4.70 Un cuadrante solar esféricoA. Con un globo terráqueo se puede im-provisar un cuadrante solar que indiquelas estaciones del año, las zonas en lasque tiene lugar el crepcisculo matutino yvespertino y la hora del día en todo elhemisferio iluminado por el sol.

Las regias para orientar el globo sonsimples y fáciles de seguir. Este debe orien-

tarse de manera que quede fijo, como unaréplica exacta de la Tierra en el espacio,con 5u eje polar paralelo al terrestre ycon nuestra ciudad (o estado) situadaexactamente 'en la cúspide del mundo'.Primeramente se hará girar el globo hori-zontalmente hasta que su eje coincidacon el meridiano del lugar y esté situadoen el plano verti,cal que pasa por el nortey sur verdaderos. Dicho plano puede de-

terminarse observando la sombra proyec-tada por un objeto vertical a mediodia omediante la observación de la estrella po-lar en una noche-despejadao también conuna brújula, si se conoce su variación local.Hecho esto, se hará girar el globo alrede-dor de su eje hasta que el punto del para-lelo de longitud, en el que está situadanuestra casa coincida con el meridiano

previamente determinado. Finalmente rec-tificar la inclinación del eje con respectoal horizonte hasta que nuestra localidadquede situada en el mismo vértice del glo-bo. Cumplidos estos tres pasos el círculo

meridiano (que pasa por ambos polos delglobo) coincidirá con el plano verticalnorte-sur y una linea trazada desde elcentro del globo al cenit atravesará elmapa por nuestra localidad (ver figura).

" \ ID

E punto subsolar4.7OA Cuadrante solar F lugar de observa-

universal ciónA cfrculo ártico o linea de salida delB trópico de Cáncer Solc Sol en ei meri- H línea de puesta del

diano local SolD cenit local J Sol de medianoche

Ahora, fijemos el globo en esta posi-ción y dejemos que la rotación de la Tie-rra haga el resto. Para ello, se requierepaciencia, pues la ansiedad por comprobartodo cuanto el globo puede indicarnospodria tentarnos a hacerlo girar con unavelocidad mayor que la de la rotqción te-rrestre, pero transcurrirá un ano antes deque el Sol complete su relación y co-mience de nuevo a repetir su historia.

Al observar el globo correctamenteorientado -'corregido' e inmóvil- se ve.rá, por supuesto, la mitad del mismo ilu-minada por el Sol y la otra mitad en lasombra; corresponden a los hemisferiosde la tierra que en ese instante están ilu-minados por la luz solar o en la oscuri-dad. Una hora m ás tarde el circulo quesepara la luz de la sombra se habrá despia-

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215 Ast r onom a y ci enci as del espaci o 471

zado haci a e oeste y su i ntersecci ón cone ecuador se habrá corri do 15" en di chadi recci ón. En e per í met ro del cí rcul o si -t uado a oeste de nosotros e Sol está sa-l i endo y en e l ado este del m smo se está

poni endo. Sobre e ecuador se pueden con-tar l as horas que medi an entre e mer i di a-no del l ugar de observaci ón y l a l í nea depuest a del Sol y est i mar en f or ma aproxi -mada cuánt as hor as de sol restan en edí a, o bi en, observar una regi ón si tuadaa oeste de nosot ros y veri f i car cuándosal drá e Sol en el l a. Obser vando e gl obodí a tras dí a, se i rá perci bi endo e l ento des-pl azament o del cí rcul o haci a e norte o e

sur de acuerdo con la época del año (vert ambi én e exper i ment o 4.98).

B. No es fáci l apreci ar que los rayos sol a-res i nci den paral el ament e sobre la Ti erra.A respecto se sugi ere un exper i ment osi mpl e. En una mañana de sol bri l l ante,t omar un t rozo de caño o un t ubo decartón y di ri gi rl o haci a e Sol de maner aque proyecte una pequeña s ombr a en for-

ma anul ar . Precauci ón: No observar haci ae Sol a través del t ubo porque los rayossol ares di rectos pueden destrui r la reti nadel oj o. S en ese m smo i nstante un ob-ser vador si tuado a 120" a este de nosotros-un terci o de la ci rcunf erenci a de laTi erra- real i zara e m smo experi ment otendrí a que di ri gi r su t ubo haci a e oeste,haci a e Sol de la t arde. Si n embar go, sut ubo y e nuest ro serí an prácti cament e

paral el os con un error i nferi or a una f rac-ci ón muy pequeña de gr ado. S apunt ára-mos nuest ro t ubo haci a e Sol en la tardey otro obser vador si tuado lejos haci a eoeste hi ci era si mul t áneament e lo m smo(para él la observaci ón tendrí a l ugar enla mañana) i gual ment e, su t ubo y e nues-tro serí an paral el os. Este exper i ment o ayu-dará a expl i car por qué los gl obos correcta-ment e or i entados se obser van i l umnados

de la m sma f or ma en cual qui er l ugar dela Ti erra que esté baj o la l uz sol ar.

C. Por medi o del cuadrant e sol ar esféri coes fáci l determnar con exacti tud cuánt ashoras de l uz sol ar habrá en una l ati tuddada, i ncl uyendo la nuest ra, en un dí adeterm nado. Bast ará con cont ar e núme-ro de di vi si ones de 15" de l ongi tud com-

prendi das por e cí rcul o a la l ati tud co-rrespondi ente. Así , en la l ati tud de 40"norte, en verano e ci rcul o puede cubri r225" en l ongi tud a lo l argo del paral el ode 40, o que equi val e a 15 di vi si ones o

sea 15 horas de l uz sol ar. En i nvi erno ecí rcul o al canza a cubri r sólo 135",es deci r,nueve di vi si ones, o nueve horas. Cuandoe ci rcul o de i l umnaci ón compr ende a unode los pol os y un poco más , éste t endrá24 horas de l uz sol ar en e dí a y e pol oopuest o estará sum do en la oscur i dad.

Familiarizándonos con las estrellas yplanetas

4.71 I denti f i caci ón de las constel aci onespri nci pal es y t razado de un mapaestel ar

Es ésta una tarea adecuada par a real i zaren casa y se ef ectuará mej or en épocaspr óxi mas a novi l uni o, cuando la l uz l unarno di f i cul ta la observaci ón de las estrel l as.Es conveni ent e l l evár ' a1 exteri or un t rozode papel de est raza en e que se habrá

mar cado medi ant e per f oraci ones hechascon al fi l er, la f orma.de al gunas constel a-ci ones. Suspendi endo e papel cont ra unf ondo l um noso, éstas se harán vi si bl es ypodrán gi rarse hast a i denti f i car una con-f i guraci ón estel ar si ml ar. Est a operaci ónes part i cul armente si mpl e en e hemsf eri onor te, en cuyo cent ro se hal l a la estrel l apol ar muy pr óxi ma a pol o cel este norte(ver e di buj o de abaj o a la i zqui erda).

En e hemsf eri o austral será más fáci lcomenzar con la Cr uz del Sur, or mada porcuat ro estrel l as, tres de l as cual es sonmuy bri l l antes. Puede verse en la f i gurade abaj o, a la der echa, en la que se i ndi cat ambi én cómo l ocal i zar en f or ma aproxi -mada e pol o sur cel este (ver t ambi én eexper i ment o 4.78).

Luego de haber i denti f i cado de estamaner a vari as constel aci ones resul tará i ns-tructi vo conf ecci onar un mapa a com en-zo del crepúscul o y otro ant es de reti rar-nos a descansar. Nuest r o pl aneta, la Ti e-rra, rota al rededor de su ej e de oest e aeste a par que cumpl e su revol uci ón al re-dedor del Sol, que es nuest ra estrel l a per -sonal . El Sol es sól o una entre los 100.000ml l ones de estrel l as que i ntegran nuest ra

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4.71 Astronomía y ciencias del espacio 216

Hemisferio norte

e

:ASSIOPEIA

+

Fecha.

OSA MAYOñ

*SA MENOR

B Hora

galaxia, denominada galaxia de ‘La VíaLáctea’, que a su vez es sólo una entrepor lo menos mil millones de galaxias. Laestrella de nuestra galaxia más próximaal Sol se halla a una distancia de 43 mi-llones de millones de kilómetros. Estas

cifras dan idea de cuán vasto es el espacio.E n el hemisferio norte hay una estrella

alrededor de la cual parecen girar todaslas demás. Es la llamada Polaris, EstrellaPolar o Estrella del Norte. ¿Por qué razóndesignamos frecuentemente a Polaris conestos nombres?

Qhenes viven al sur del ecuador com-probarán que allí también las estrellas pa-recen rotar alrededor de un punto fijo

del cielo, aunque en el mismo, al parecer,no existe ninguna estrella.Las estrellas, aparentemente efectúan

una revolución completa cada 24 horas yademás, otra una vez por año. Este fenó-meno explica por qué las distintas conste-laciones (grupos de estrellas) no se ob-servan en la misma posición en diferenteshoras de la noche ni en distintas épocasdel año. (La determinación de la posición

de una estrella en la esfera celeste seexplica en el experimento 4.74.)

4.72 Localización de algunas constelaciones

Para quienes viven al norte del ecuador,la estrella polar es realmente la clave paralocalizar constelaciones e identificar estre-

desde el norte del ecuador

llas aisladas. Las notas que siguen facili-tarán la identificación de algunas. La másfácil de percibir es la Osa Mayor, tambiénllamada ‘el cucharón grande’ o ‘el arado’.El Gran Cucharón sirve de guía para iden-tificar las constelaciones y es m u y útil

para localizar la estrella polar.Una vez determinada la posición dei

Gran Cucharón se observarán las dos es-trellas que forman la parte anterior delcazo, la prolongación de la recta que pasapor ambas conducirá a la Estrella de Nor-te o Polar (Polaris). Una vez localizadala estrella polar fácilmente se podrán iden-tificar otras constelaciones.

En realidad, en el cielo hay dos ‘cucha-

rones’ conocidos bajo la denominación de‘las dos Osas’ porque para l os observado-res de la antigüedad su contorno se ase-mejaba a la figura de dichos animales.Existe una Osa Mayor (Una Major o GranCucharón) y una.Osa Menor (Ursa Minoro Cucharón pequeño).Localizada la Estrella del Norte o Polar

con la ayuda del Gran Cucharón, se podráencontrar siempre al Pequeño porque la

Estrella Polar es la última de las que for-m a n su mango. El Cuchar6.n Pequeiio pa-rece siempre verter su contenido en elGrande.A continuación se buscará a Pegasus,

el mitológico caballo alado. En la figura4.72A, correspondiente a octubre, se pue-de observar que .las cuatro estrellas de

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217 Astronomia y ciencias del espacio 4.73

Pegasus forman un cuadrilátero. La estre-lla del nordeste también pertenece a An-drómeda. Pegasus se localiza prolongandola línea recta que pasa por las dos estrellasque forman el lado anterior del cazo del

Gran Cucharón y que pasa también porla Estrella Polar hasta m ás allá de ésta.Buscaremos ahdra la constelación de

Cassiopeia, fácil de hallar, pues está situa-da del otro lado de la Estrella Polar, opues-ta al Cucharón Grande. Tiene la forma deuna W y frecuentemente se la designacomo ksl trono de Cassiopeia’.Otra constelación familiar y fácilmente

reconocible es Orión o ‘el gran cazador’.

Forman parte del mismo tres estrellas bri-llantes, alineadas, conocidas como el ‘cin-turón’, debajo de las cuales hay otras tresmás débiles designadas como ‘la espada deOrión’. (Ver la figura 4.72 B.)

4.73 Localización de algunas constelacio-

La constelación clave más notable es laCruz del Sur (Crux), que a comienzos dediciembre SL observará baja sobre el hori-

zonte sur hacia medianoche. Una vez iden-tificada la Cruz del Sur se podrán localizarfácilmente dos estrellas brillantes de Cen-taurus llamadas también los ‘punteros dela Cruz’. La más alejada de la Cruz delSur se encuE:ilra r;gy próxima a la Tierra,en unidades astronómicas de distancia. Laluz emplea m ás de cuatro años para re-

correr la distancia desde dicha estrella ala Tierra a pesar de hacerlo a la enorme

velocidad de 300.000 Etm/s. os astróno-mos exprcsan las grandes distancias enfuncih del tiempo que la luz emplea enrecorrerlas. Afirman que en este caso par-ticular, la estrella se encuentra a más deculi:ro años-luz.Desde la Cruz del Sur se puede seguir

el curso de la Vía Láctea hacia el norte

nes desde el sur del ecuador

\

. \

\\\\\\

Polar

%on

\ , 4.72B Localización de Orión en el cieloO R I O N \ , , de febrero

\

\\

\\

\ ,untero\

\\\\

\

\

\ \

u l Puntero

G R A N CUCHARON ‘ 4.72A Localización de constelaciones(Osa Mayor) desde el norte del ecuador en

el cielo de octubre. El mapadeberá sostenerse por encimade la cabeza con su cara ha-tia abajo.

A~

muntero ?/ ’ \’ G R A N

G H A R O NP E Q U E N 0 C U C H A RO N

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4.73 Astronomía y ciencias del espacio 218

y hallar a Canis Major o el Can Mayor.Esta constelación reviste particular inte-rés porque a ella pertenece Sirius, llamadatambién la Estrella Perro, la más brillantede las estrellas. Tan sólo unas pocas se

encuentran más próximas a nosotros queSirius, que dista 8,5años-luz.

*...

b

CENTAURUS S

4.73 Identificación de constelaciones desde elsur del ecuador en el cielo de diciembre.El mapa deberá sostenerse por encimade la cabeza con s u cara hacia abajo.

No lejos de Canis Major se encuentraOrión, también visible desde el norte del

ecuador.

4.74 Localizacidn de algunas constelacio-nes situadas entre los trópicos (yposiciones subsolares)

A los efectos de su identificación las es-trellas pueden imaginarse como situadasen el interior de una esfera concéntrica

con la Tierra, denominada esfera celeste.La Estrella Polar, cuya posición coincideaproximadamente con la del polo norte dedicha esfera, se encuentra casi directamen-te sobre el polo norte terrestre, y el ecua-

dor terrestre circunda la esfera celesteexactamente por encima del ecuador de laTierra.

U n punto de la superficie terrestre pue-de localizarse por su latitud y longitud.La longitud se denomina a veces meridia-no y es la línea que une l os polos terrestresnorte y sur pasando por el punto en cues-tión; por ejemplo: la longitud O" o meri-diano de Greenwich pasa por el polo nor-

te, por una localidad de Ing!aterra llamadaGreenwich y por el polo sur. De igual ma-nera la posición de una estrella sobre laesfera celeste se determina mediante sudeclinación (que corresponde a la latitudy se mide hacia el norte y el sur a partirdel ecuador celeste), y su ascensión recta(que corresponde a la longitud).El punto de la esfera celeste situado

exactamente sobre la cabeza de un obser-

vador en la Tierra, se llama cenit de dichoobservador. Así, la Estrella Polar se ha-llará en el cenit de un observador situadoen el polo norte terrestre y aproximada-mente a mediodía del 15 de mayo elSol se encontrará en el cenit de un obser-vador en un lugar que se encuentre a20" N de latitud.El mapa de las estrellas adherido a la

contratapa posterior de este libro repre-

senta la zona de la esfera celeste visiblepara un observador situado en el ecuadorterrestre. Comprende desde 35" N hasta30" S y, por lo tanto, no presenta la de-formación que habitualmente se observaen las constelaciones comprendidas entredichas declinaciones, en los mapas estela-res para latitudes boreales o australes. Estaparticularidad hace a dicha carta especial-mente interesante para quienes viven enlos trópicos, donde las condiciones climá-ticas frecuentemente limitan las observa-ciones a una zona comprendida dentro delos 45' del cenit. El cinturón de Orión,cuando es visible, proporciona una indica-ción aproximada de la dirección este-oeste,y la línea que une l os puntos medios delos lados más cortos del cuadrilátero de

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219 Astronomía y ciencias del espacio 4.75

Orión suministra una guía Qtil de la direc-ción norte-sur.Las distancias están expresadas en gra-

dos y el ecuador está dividido aproxima-damente en meses. Cada fecha indica la

posición de la carta a medianoche para unobservador situado en el ecuador. Paraotros lugares, el cenit, a medianoche estáindicado por la intersección del paralelode la latitud del observador con el meri-diano que corta el ecuador en una fechadeterminada; por ejemplo: Rige1 5e hallaen el cenit a medianoche el 7 de diciembreen los lugares situados a lo largo de lalatitud de 8"S.

Las estrellas visibles en el meridiano delobservador a las 11 horas p.m. en unanoche cualquiera se observan en dicho me-ridiano a medianoche quince días antes;así, Betelgeuse que a medianoche del 17de diciembre se encontraba aproximada-mente en el cenit, estará en dicha posicióna las 11 horas quince días después, es de-cir, el lP de enero.La curva trazada en guiones gruesos

permite al observador determinar en formaaproximada la latitud en la que el Sol sehallará directamente sobre su cabeza amediodia en una fecha dada, observandola intersección de dicha curva con los pa-ralelos de latitud; por ejemplo: en loslugares situados a 20" S de latitud, el solse hallará sobre la cabeza del observadorel 25 de enero.

Nota: La curva para determinar la posi-ción del Sol cada día no debe confundirsecon la eclíptica, que es su simétrica. Estoexplica el error aparente de doce horasen las ascensiones rectas de las estrellastal como están representadas.

4.75 La rotación diurna aparente del cieloLos materiales que se requieren son: unmapa esteIar, una plomada (hilo y peso),papel, lápiz y un reloj.

A. Elegir un lugar desde donde se diapon-ga de una visibilidad despejada del cieloboreal (o austral, si estamos al sur delecuador), desde donde se observen lasregiones próximas al horizonte. Localizarlo más exactamente posible el polo celestey suspender la plomada de modo que la

proyección del hilo observada desde unpunto determinado parezca pasar por elpolo (o por la Estrella Polar si el observa-dor se encuentra al norte del ecuador).Observar atentamente la posición de la

proyección del extremo inferior de la plo-mada con respecto a las estrellas. Trazaruna línea sobre el mapa estelar que indi-que la posición del hilo de la plomada yanotar la hora redondeándola al minutomás próximo. Dos o tres horas más tarderepetir la observación, trazando una nue-va línea en la carta y tomando nota de lahora y la fecha según el calendario. ¿Enqué sentido parece rotar el cielo? ¿En el

de las agujas del reloj o en el opuesto?Relacionar lo observado con la rotaciónde la Tierra. Si se observó hacia el norte(o hacia el sur), ¿cómo parecía rotar laTierra?, ¿como las agujas del reloj o ensentido opuesto?

Medir con un transportador el ánguloformado por ambas líneas. ¿Cuántos gra-dos mide? Calcular de cuántos grados porhora es la variación, y con este dato de-

terminar el tiempo requerido para una re-volución completa (360") ¿Qué conclusiónpuede extraerse de dicho resultado? ¿Quégrado de precisión le atribuye a éste? Estaobservación puede complementarse con lafotografía de trazos estelares (ver tam-bién el experimento 4.90).

B. Situarse en un lugar que posteriormen-te se pueda identificar con exactitud. Si

se observa desde el hemisferio norte, lo-calizar algunas constelaciones importan-tes del cieIo austral, como por ejemploOrión y hacer un esquema de su posiciónrelativa con respecto a algunos accidentesimportantes del terreno (edificios, árboles,etc.). Si se observa desde el hemisferiosur, identificar alguna constelación del cie-lo boreal. Verificar la hora. Dos o treshoras más tarde observar nuevamente des-

de el mismo lugar la constelación elegida,trazar un esquema de su posición y tomarnota de la hora: ¿Concuerda la diferenciaen la posición de dicha constelacidn conla variación observada anteriormente enA? ¿Difiere el período correspondiente auna revolución completa, del calculado an-teriormente?

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4.75 Astronomía y ciencias del esmcio 220

C. Observar una constelación cuando seencuentra a poca altura, en el cielo haciael este y repetir la observación dos horasmás tarde. Explicar los cambios que seobserven.

D. Observar una constelación cuando sehalle a una altura intermedia en el cielooccidental y volverla a observar dos horasdespués. Describir el cambio de posiciónobservado.

4.76 Construcción de un ‘constelario’El constelario es un dispositivo sencilloempleado en la enseñanza de la configu-ración de las diversas constelaciones.

A. Conseguir una caja de cartón o maderay quitarle uno de sus extremos. Dibujarla forma de diversas constelaciones entrozos de cartón oscuro de dimensionessuficientes como. para cubrir el extremofaltante de la caja. Sobre los esquemasde las constelaciones perforar agujerosque indiquen la posición de las estrellas.Poner una lámpara eléctrica en el interior

de la caja; cuando se encienda ésta y sepongan los distintos cartones en el extremoabierto de la caja, se podrán ver clara-mente las constelaciones.Otro procedimiento consiste en el e m-

pleo de varias latas en cuyo interior puedainstalarse una lámpara eléctrica. En elfondo de dichas latas se perforarán losagujeros que representan las estrellas de

las distintas constelaciones. Una vez co-locada y encendida la lámpara en.el inte-rior de una lata, la luz al pasar a travésde l os orificios permitirá visualizar la for-m a de cada constelación.Las latas pueden

pintarse para protegerlas del óxido y po-der conservarlas de un año a otro.

B. Como’ a parte interior de un paraguasse asemeja a la superficie interna de unaesfera Se puede transformar en un cons-telario que servirá para ilustrar las diver-sas regiones del cielo y su movimiento.Bastará con un paraguas viejo de dimen-siones adecuadas.

E*l hemisferio norte: Marcar con tiza enel interior del paraguas,al lado del centro,la Estrella del Norte o Polaris. Con la ayudade un mapa estelar marcar mediante cru-ces las posiciones de las estrellas de variasconstelaciones. Una vez completadas lasconstelaciones polares se puede pegar en-cima de las cruces estrellas blancas con-feccionadas con etiquetas engomadas. Se-guidamente se trazarán las líneas puntea-

das que unen a las estrellas de cada cons-telación empleando pintura blanca o tiza.Haciendo girar el mango del paraguas

en sentido contrario al de las agujas delreloj se observará cómo las estrellas des-criben una trayectoria circular en tornode la estrella polar.E2 hemisferio sur: E n el sur del ecuador,

el paraguas deberá apuntar hacia el polo

mASSlOPElA

4.76B ‘Constelario’ para el hemisferio norteimprovisado con un paraguas.

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22 Astronomía y ciencias del espacio 4.78

sur celeste y deberá rotarse en el sentidode las manecillas del reloj. Como en elhemisferio norte, las estrellas saldrán, porel este y se pondrán por el oeste. En losdibujos se pueden ver‘algunas de las cons-telaciones y estrellas más importantesmarcadas en el paraguas.

4.77 Movimiento del cielo en el curso de

A medida que la tierra se mueve ensu

órbita alrededor del Sol, las constelacio-nes parecen desplazarse a través del cielo.Para observar este movimiento se requiereun mapa estelar y una. plomada.

Las observaciones a realizar son lasmismas descriptas en 4.75 con la excepciónde que se debe hacer una sola serie deobservaciones tomando nota de la hora.Po: lo menos-un mes m ás tarde se repe-

tirán las mismas exactamente y en la me-dida de lo posible, aproximadamente a lamisma hora. Al comparar las dos series deObservaciones efectuadas a la misma hora:¿Qué desplazamiento en la posición se

las estaciones

Alpha Centauri. eta Centauri

S U R

4.76B ‘Constelario’ ara el hemisferio sur, he-cho con un paraguas

observa en el curso de un mes -o más-?¿Cuál será la variación en un año si elmovimiento prosigue al mismo ritmo? Sitenemos en cuenta que para determinarla hora observamos al Sol ¿qué significala variación constatada? En cierta épocadel año, por ejemplo, Orión es completa-mente invisible. ¿Por qué? Responder aestas preguntas aplicándolas a la Osa M a -yor y a la Estrella Polar, cuando el obser-

vador se encuentre al norte del ecuador.Si está al sur del mismo ¿qué ocurre conla Cruz del Sur?‘

4.78 Las estrellas como indicadoras de la

C o m o las estrellas efectúan una revolu-ción aparente completa en 24 horas, pue-den resultar útiles para medir el tiempo,

por lo menos durante las horas de oscu-ridad cuando son visibles. C o m o ademásejecutan una revolución completa en unaño también pueden emplearse como indi-cadoras de la época del año. Es decir, que,

hora y la fecha

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4.78 Astronomía y ciencias del espacio 222

no s6io disponemos de un reloj estelar, gidn del cielo que se encuentra exacta-sino también de un calendario estelar. mente al norte a medianoche, y las del

A. Ef calendario esteiar. Las fechas indi- hemisferio sur, la que se encuentra al surcadas en el contorno del mapa correspon- a dicha hora, Sabiendo esto, se puede fá-diente al hemisferio norte señalan la re- cilmente rotar el mapa estelar hasta que

Cartas estelares de los hemisferios norte y sur.

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223 Astronomía y ciencias del espacio 4.78

coincida con lo que.se observa en el cielo.Si el observador se encuentra al norte delecuador y tiene que hacer girar el mapa15" en el sentido de las agujas del reloj,a partir de la posición correspondiente a

medianoche, la hora será la 1 a.m. Si deberotarlo 30" en sentido contrario al de lasagujas del reloj, serán las 10 horas p.m.En el sur del ecuador, la rotación es ensentido contrario, dado que el observador

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225 Astronomía y ciencias del espacio 4.78

para 10s hemisferios norte y sur: un relojpara cada mes.

Las posiciones de la manecilla del relojcorresponden a la fecha central de cadames a las nueve horas en punto. ¿Puedecompletar dichas posiciones para las nue-

ve en punto de mayo, agosto y noviembrey para la medianoche de junio, setiembrey diciembre? En el hemisferio sur deberálocalizarse en forma aproximada el polosur celeste (ver el experimento 4.71).

5. Para el hemisferio sur

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4.79 Astronomía y cie

4.79 U n modelo de sistema solar

Los conceptos referentes al tamaño rela-tivo y distancias de los planetas al Sol

pueden ilustrarse haciendo que los alum-nos construyan un modelo del sistema so-lar. Esto puede realizarse: (a) empleandobolas de diversos tamaños que representenal Sol y los planetas; (b) haciendo que los

alumnos confeccionen modelos de arcillao plastilina, empleando plantil!as de pers-pex, o (c) simplemente recortando círcu-los de cartón del tamaño adecuado. Estospueden disponerse sobre una pared o enel piso o bien en el pizarrón donde podrándibujarse con tiza las órbitas. La tablaque se reproduce u contimación propor-ciona los datos necesarios para la cons-trucción de un modelo aproximado. Lascifras entre paréntesis expresan la escalade distancias tomando como unidades ladistancia media de la Tierra al Sol y eldiámetro terrestre.

__-. . ____

Distancia media

d e Km)

Astro al Sol (en millones Didmetro (Km)

Sol

MercurioVenusTierraMarteJúpiterSaturnoUranoNeptuno

Plutón

58 ( 0 4108 (0,7)150 (1,O)228 (1,5)778 (5,2)

1.420 (9,5)2.870 (19,2)4.490 (30,l)

5.900 (39,5)

1.400.000 (1 10)4.800 (0,4)12.000 (1,O)13.000 (1,O)6.800 (0,5)

140.000 (1 1,2)120.000 (9,5)50.000 (3,7)53.000 (4,l)

(LO ?>

4.80 La estrella ‘de la mañana’ y ‘de la

Observar .a Venus y verificar sus salidasy puestas con respecto a las del Sol.

tarde’

4.81 Demostración de los movimientos de

Se necesitará un recipiente alto y estre-cho, un poco de agua, aceite para motoresS.A. . grado 30,alcohol a 90” y un lápiz.Llenar el recipiente con agua hasta la mi-tad. Verter con cuidado el alcohol sobreel agua procurando no agitar los líquidosni perturbar la superficie intermedia. Su-mergir el lápiz en el aceite para motoresy dejar caer varias gotas en el líquido del

los planetas

rncias del espacio 226

recipiente. Hacer rotar suavemente ésteprovocando la revolución de los ‘planetas’formados por las gotas de aceite.

C o m o el alcohol es menos denso que elagua, flota sobre la misma. El aceite sehunde en el alcohol pero flota en el agua.En este estado ‘libre’, l aceite forma es-feras que permanecen en suspensión en lazona de contacto entre el alcohol y elagua.

Observaci6n de fenómenos celestes

4.82 Observación de las fases lunares

Durante el curso de una lunación, o meslunar, los alumnos efectuarán, noche trasnoche observaciones y dibujos de la Luna,comenzando en el novilunio y prosiguien-d o en el transcurso de las cuatro fases.

4.83 Determinación de la relación existen-

te entre las fases de la Luna y su

posición aparente en el cielo

Todas las observaciones que comprenden

esta serie se efectuarán en un intervalode dos semanas o más. Comenzarán aproxi-madamente una hora después de la puestadel Sol,observándose en todas las nochesdespejadas a la misma hora y siempre des-de el mismo lugar. Las observaciones seiniciarán en la fecha en que la Luna encreciente es apenas visible al atardecer,dos o tres días después del novilunio, paralo cual será necesario consultar un alma-

naque.Durante la primera noche se observaráy dibujará con exactitud la posición de laLuna con referencia a los accidentes im-portantes del lugar (por ejemplo: si sehalla exactamente encima del campanariode la iglesia o a medio pm i n o entre elcampanario y un edificio de oficinas). De-terminar con la mayor exactitud posiblesu altura en grados sobre el horizonte,

empleando el puño o los dedos extendidos.El puño, con el brazo extendido subtiendeaproximadamente 10”; la distancia entreel pulgar y el meñique con la mano abiertaequivale a unos 20°, etc. Consignar estedato en el dibujo. Observar también ladirección de los cuernos de la Luna y laforma del creciente lo más exactamenteposible.

\

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227 Ast r onom a y ci enci as del espaci o 4.86

Repet i r la observaci ón dos horas mástarde t omando not a de la hora. Ef ectuarrepet i das observaci ones de la m sma mane-ra cada noche durant e dos semanas yredactar un i nf orme detal l ando éstas. I n-

di car especí f i camente cómo varí an de unanoche a otra la i l umnaci ón de la Luna ysu posi ci ón aparent e; cSmo están ori enl a-dos sus cuernos o su t er m nador con res-pecto del Sol que se encuent ra por debaj odel hori zonte occi dental ; cómo varí a laposi ci ón de la Luna en e curso de unanoche, las r azones de di cha vari aci ói l yt ambi én de la que se observa en nochessucesi vas, ex . En un moment o dado, en

l as cercaní as del cuar to menguant e ( con-sul tar previ ament e e al manaque) se repe-ti rán las m smas observaci ones pero aamanecer . ¿De qué maner a concuerdan es-tas úl t i mas observaci ones con l as real i za-das a anochecer?

4.84 Observaci ón de un ecl i pse sol arExpl i car a !os al umnos que l os hombr esde ci enci a, medi ant e la observaci ón de l os

ecl i pses, los i nterval os de t i empo en quese producen y l as sombr as a que danl ugar, han podi do r ecoger ci ertas i nf orma-ci ones rel ati vas a la f or ma, di mensi onesy movi m ent os del Sol , la Luna y la Ti erra( observar l a fi gura).

'..- - _

//

/ ,

,Eclipse de Sol ' \. /Y'

A 6rbita de la LunaB Tierrac Luna

' .------'

Pregunt ar a los al umnos s pueden men-ci onar al gunos de los procedi ment os em-

pl eados para determnar la f or ma de laTi erra. i ndi carl es que busquen en di ari oso en un al manaque ast r on6m co l as f echasen que se produci rán ecl i pses. Cuando t en-ga l ugar un ecl i pse vi si bl e en la zona, di s-poner lo necesari o para sal i r a exteri or aobservar l o con e curso.

Advertenci a: No se debe permt i r que

l os al umnos observen di rect ament e e ec1.p-se por que sus oj os podr í an resul tar daña-dos. E empl eo de un vi dri o ahumado o devari as capas de pel i cul a vel ada super pur s-tas t ampoco es compl et ament e seguro.

Un procedi ment o seguro para observarun ecl i pse es hacer l o en f or ma i ndi recta.Los al umnos per f orarán un trozo de car-tón y e maest r o i es i ndi cará que 10 sos-t engan por enci ma de su hombr o, vuel tosde espal das a Sol de maner a que l a i ma-gen de éste se proyect e a t ravés del ori -ficio sobre un segundo trozo de cartón opapel que e al umno sostendrá f rente a sí.Tampoco se les permt i rá que obser ven a

Sol di r ectament e a t ravés del aguj ero riecar tón (ver t ambi én e exper i ment o 4.96).

4.85 Observaci ón de un ecl i pse de LunaEn este caso la observaci ón di recta escompl et ament e segura. Procurar que l osal umnos advi er tan la f or ma del bor de dela sombr a proyect ada por la Ti erra cuandocruza e di sco de la Luna, prueba de lar edondez de la Ti erra, aunque t ambi én

podrí a ser proyect ada por una Ti erra conf or ma de di sco (ver l a f i gura) (ver t am-bi én e exper i mento 4.96).

Eclipse de LunaA 6rbita de la LunaB Tierrac Luna

4.86 E per í odo de rotaci ón del Sol

Det er m nar e per í odo de r otaci ón del Soly la posi ci ón de su ej e obser vando loscambi os de posi ci ón de l as manc has sol a-res. Se requi eren l os si gui entes el ement os:Un pequeño tel escopi o o en su def ectobi nocul ares (por lo menos de 6aument os) ;una caj a grande, un t abl ero desl i zabl e,papel y l ápi z.

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4.86 Ast ronoma y ci enci as del espaci o 228

Advertenci a: No permt i r que l os al umnos observen di rectamente e So a travésdel i nst rumento. S se empl ean bi nocul aresdeberán mont arse f i r memente en e extre-mo anteri or de la caj a (observar e di bu-

j o a S se uti l i za un tel escopi o se cons-trui rá para e m smo un parasol como pue-de verse en la fi gura b. Uno de los l adosl argos de la caj a se dej ará abi erto paraobserva: por é. Di sponer la &a de ma-nera que su ext r emo posteri or sea perpen-di cul ar a la di recci ón de l os r ayos sol ares.Sobre e m smo se col ocará e tabl eromovi bl e con un papel adosado. E ocul arse enf ocará en una posi ci ón al go di ferente

a la empl eada para la observaci ón di recta,la que se determnará medi ant e ensayos.

4 con binoculares

A

Una vez establ eci do e di ámetro de la i ma-gen sol ar se podr án efectuar t odas las ob-servaci ones si n vari ar sus di mensi ones, loque permt i rá preparar ant i ci padament e epapel di buj ando en él un cí rcul o del t ama-

ño adecuado, Convi ene tener en cuent a quecon unos bi nocul ares de 6 aument os, auna di stanci a de 1 met ro detrás del ocul arse obt endrá una i magen de 5 cent í met rosde di ámet ro. Con mayor es aument os se l o-grarán i mágenes proporci onal ment e másgrandes. E t amaño de la i magen es t ambi én proporci onal a su di stanci a desde eocul ar.

Las observaci ones deberán ef ectuarsedi ar i amente a la m sma hora, preferente-ment e a medi odí a. E papel se ori entarási empre de la m sma manera. Se marcar ánr ápi dament e en e cí rcul o, con ayuda de unl ápi z, l as posi ci ones de . al gunas manchassol ares y l uego se tratará de representarsus di mensi ones rel ati vas y su f or ma apr o-xi mada. M ent ras se real i za esta operaci ónserá necesari o mover el papel .A medi da que el Sol rota l as manchas

sol ares parecerán camb7ar de posi ci ón dí atras dí a. M di endo l as di ferenci as de posi -ci ón de l as manchas en vari os di buj os di a-ri os se podrá determnar la vel oci dad delmovi m ent o y SI l as observaci ones se pro-si guen durante un mes o más podrá versela reapari ci ón del grupo de manchas l uegode haber compl etado su r otaci ón. Además,en e curso de di cho i nterval o puede deca-

A parecer una gran mancha y aparecer otras

nuevas.

Obser vaci dn de los efectos del movi m entode la Ti erra

D 4.87 Un péndulo de Foucault

Un buen soporte para un péndul o de Fou-caul t que servi rá para demost rar la rota-ci ón de la Ti erra, puede construi rse con

b empleando un telescopio

4.86 Observación de los cambios de posiciónde las manchas solaresA hacia el Sol Soporte para el pénduloR tapa cubriendo la segunda abertura de Foucault improvisadoc tablero deslizable con una prefisa en formaD imagen del Sol de G

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229 Astronomía y ciencias del espacio 4.90

una prensa en forma de G a la que sesoldará, en la parte interior de su man-díbula, una bolilla de las empleadas en los

cojinetes. Es mejor suspender el pénduloen el interior con la bolilla de cojinete

apoyada sobre una hojita de afeitar sólidau otra superficie dura (ver el dibujo). Parasuspender el {eso del péndulo, que puedeser una pelota de g oma sólida, deberá e m-plearse hilo de línea para pescar de nylonno retorcido. La longitud del péndulo noes importante, puede oscilar entre 3 y 30metros.

Cuando se hace oscilar un péndulo deeste tipo el plano üe oscilación parece va-

riar en el curso de pocas horas con rela-ción a la marca efectuada en el suelo enel momento en que comenzó a oscilar li -

bremente. Por supuesto, la responsable deeste fenómeno es la Tierra que rota pordebajo del peso del péndulo. Deberá cui-darse que el puntero, improvisado con unaaguja de tejer corta introducida en la pe-lota esté perfectamente alineado con elhilo de suspensión. En el piso se puede

fijar una línea de referencia, trazada so-bre una cartulina blanca asegurada m e-diante chinches de dibujo. Esta deberácolocarse con precisión debajo del punterocuando la bola esté en reposo.Para poner el péndulo en movimiento se

atará un hilo de algodón a una tachuelafijada en la bola, alineándola de maneraque el plano de oscilación coincida con lalínea de referencia, luego se quemará el

hilo en las proximidades de la tachuela.No es fácil lograr buenos resultados

cuantitativos sin recurrir a muchos refi-namientos, pero no es difícil la observacióndel efecto.

4.88 U n péndulo de Foucault en miniatura

Instálese un péndulo de Foucault pequeñoen un soporte colocado sobre una mesagiratoria o una silla de oficina que pueda

rotarse. Los alumnos observarán el com-portamiento del péndulo cuando se hacerotar lentamente la mesa.

4.89 La variación en la posición d,e1 Sol en

A. Desde una posición fija determínesecon precisión el punto del horizonte en

el curso de las estaciones

que el Sol desaparece al ponerse con refe-rencia a los accidentes del terreno. Repí-tanse las observaciones con intervalos deuna semana, por lo menos, durante cuatrosemanas y calcúlese la rapidez de dicho

cambio en grados por día (para estimarlos grados, el puño cerrado con el brazoextendido subtiende aproximadamente 10').

B. Trazar una línea en el piso o en la pa-red de una' habitación iluminada por el Sol,anotando con exactitud el mes, día y hora.Al cabo de una semana se trazará otralínea. Repitiendo la misma operación en eltranscurso de un año se obtendrá una se-

rie de observaciones interesantes. La va-riación en la posición de la línea de se-mana en semana y de mes en mes esoriginada por el movimiento de la Tierraalrededor del Sol.

C. En un lugar abierto clavar en el sueloverticalmente una estaca de 150 c m delargo y hacer que los alumnos lleven unregistro de la longitud de su sombra, iaque medirán dos o tres veces por día en

distintas estaciones del año. Anotarán laposición exacta de la sombra proyectadapor la estaca marcando ésta y su longitud.Esta comparación se efectuará al comen-zar el año escolar, en el invierno y la pri-mavera, y al finalizar el período lectivo(véase también el experimento 4.68).

D. Se redactará un informe explicando elsignificado de los oambios observados en

función del movimiento de la Tierra.

4.90 Fotografía de trazos estelares

Una actividad m u y interesante para losalumnos que posean cámaras es la foto-grafía de trazos estelares producidos porla rotación de la Tierra. Se requiere unacámara fotográfica y película, un trípodeu otro soporte sólido y un reloj. Se aguar-dará una noche despejada y sin luna y se

elegirá un lugar libre de obstáculos queimpidan la visibilidad del horizonte, al re-paro de luces extrañas, como faros deautomóviles, etc.

La cámara se apuntará lo m ás exacta-mente posible hacia el polo celeste (o siel observador se encuentra al norte delecuador, hacia la estrella polar), fijándola

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4.90 Astronomía y ciencias del espacio 230

ya sea mediante un trípode o por medio detrozos de madera. Enfocar al infinito yabrir el diafragma a plena abertura; ponerel disparador en 'tiempo' e iniciar la ex-posición. Dejar el aparato inmóvil durante

dos o más horas evitando toda trepidaciónde la cámara; luego, cerrar el obturadordurante uno o dos minutos cuidando de nomover la cámara. Abrir nuevamente el ob-turador durante un minuto y, finalmente,cerrarlo. Esta última exposición breve ser-virá para identificar el final de la toma.Anotar la hora del comienzo y terminación.

Una vez revelada, la película mostrarálos trazos estelares como arcos concéntri-

cos que tendrán por centro al polo celeste.Los arcos más largos podrán medirse para

Trazos estelares en torno del polo norte celestedeterminar la longitud en grados de larotación y partiendo de este dato se podrácalcular el período de rotación completa.

Se pueden hacer exposiciones similarescon la cámara apuntando hacia diversasdirecciones y alturas. El estudio de lostrazos resultantes indicará que todos ellosdemuestran la rotación en conjunto de todoel cielo, 'alrededor de un eje que pasa por

los polos celestes, 'como si se tratara deuna esfera sólida con las estrellas fijasen su superficie.

La trayectoria aparente de la Luna po-drá mostrarse mediante exposiciones de1 o 2 minutos, cada una obtenida conintervalos de 10 o 15 minutos, durante unpar de horas o hasta que la Luna salga del

campo de la cámara. Deberán extremarse!as precauciones para evitar el desplaza-i:iiento de la cámara.La trayectoria del Sol podrá registrarse

durante el día, de la misma manera. Ad-

vertencia: Bajo ninguna circunstancia de-berá observarse el Sol a través del visor.Cerrar completamente el diafragma paraevitar una exposición excesiva. (Ver tam-bién el experimento 4.75.)

4.91 Trazos estelares en colorLas estrellas tienen tanto colorido comolos objetos terrestres aunque esto pasa ge-neralmente inadvertido debido a que los

ojos adaptados a la oscuridad poseen es-casa sensibilidad al color. Una películapara color m uy sensible y una cámara fo-tográfica con objetivo de por lo menosf 3,5 registrará B la estrella roja Betelgeusede la constelación de Orión, o a la amari-lla Capella, de Auriga y la dorada Albireode Cygnus. En la constelación de Cassio-peia hay dos estrellas azules, una blanca,una dorada y una verde. Una buena cáma-

ra con la que se puedan efectuar exposi-ciones largas, un trípode rígido y una pe-lícula rápida son todo lo que se necesita.Las sencillas cartas estelares de este libroayudarán a identificar las constelaciones.La biblioteca pública local debe contar conlibros de astronomía para aficionados queincluyen mapas similares. En algunos paí-ses se pueden obtener también indicadoresen forma de disco graduado en el que,

haciendo coincidir el mes y el día con lahora, se obtiene la posición de las cons-telaciones visibles.

La Tierra rota a razón de 15' por horao sea, 1" cada 4 minutos. Para quienes se

hallan en la superficie terrestre resultamás fácil apreciar este movimiento par-tiendo de la suposición de que las que semueven son las estrellas. Además, éstasparecen girar alrededor del polo celeste

respectivo. Cada estrella próxima al polodescribe en su movimiento un círculo ce-rrado y a medida que aumenta su distan-cia de éste se incrementa el radio de cur-vatura de dicho círculo hasta el extremode que las estrellas situadas en el ecuadorparecen desplazarse en líneas rectas.

Una estrella es una verdadera fuente

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23 Astronomía y ciencias del espacio 4.93

puntiforme de luz y no admite ningúnmovimiento de la cámara, a menos quese desee registrar ‘colas de cerdo’ en vezde imágenes estelares. Podrá evitarse todomovimiento perturbador montando la cá-

mara sobre un trípode rígido, cubriendoel objetivo con un trozo de cartón, em-pleando un disparador de cable, largo, pa-ra abrir el obturador en ‘tiempo’ ‘bulbo’,esperando luego más o menos 3 segundospara que cese toda vibración de la cámaray recién entonces retirando el cartón quecubre el objetivo.Al finalzar 13 t.xposicióncubrir nuevamente el objetivo con el car-‘tón antes de cerrar el alsparador.

Notu: Los laboratorios cornercialcs derevelado probablemente no reconocerán lasimágenes estelares como tales y devolveránlos negativos sin copiar, a menos que selos instruya al respecto.

4.92 Fotografía de constelacionesA. La fotografía de las constelaciones agre-ga una motivación estética a la de lostrazos estelares. Se pueden lograr hermo-sas copias y diapositivas tanto en blanco ynegro como en color y han probado serun medio de enseñanza muy efectivo.

Existen muchas técnicas para fotografiarlas constelaciones, pero una de las prefe-ridas es la siguiente: Elegir una constela-ción determinada, emplazar la cámara,y exponer durante 30 minutos con películaen blanco y negro mu y rápida (400 ASA)con una abertura del objetivo de f 11,

luego cubrir el objetivo durante 2 minu-tos, abrirlo a f 4 y desenfocarlo ligera-mente. Finalmente, descubrir el lente du-rante 3 minutos o más. Una pantalla di-fusora sobre el objetivo durante la expo-sición final producirá el mismo efecto queun leve desenfoque. La fotografia resul-tante mostrará la constelación que apare-cerá como proyectándose en el espaciocon todas sus estrellas seguidas por unacola.

B. Las diapositivas de 35 mm ubexpuestasy descartadas se pueden perforar con lapunta de un alfiler reproduciendo la formade las diversas constelaciones. Estos ‘sli-des’ pueden proyectarse sobre una pantallau observarse con un visor para que los

alumnos identifiquen las constelaciones.Se pueden también introducir en una ra-nura practicada en un tubo de 105 usadospara el envío de correspondencia y ob-servarse colocando el mismo frente 0 una

fuente de luz (ver la figura).

‘Slides~ ara la enseñanzade las constelaciones con-feccionados con películadescactada

4.93 Fotografía de satélites artificialesLa fotografía de los satélites constituyeun placer. La técnica a emplearse es ladescripta más arriba, para los trazos este-lares. Una excelente película para estefin es la Kodak Tri-XPan. C o m o reveladorse usará el HC-110 e Kodak, diluido 1: 15durante 4 minutos. El principal problemaes saber de antemano hacía dónde apuntarla cámara. Existen diversas fuentes de

donde se puede obtener esta iriformación:.muchos periódicos publican diariamente lahora, la altura sobre el horizonte oeste oeste expresada en grados y la direcciónde la trayectoria de todos los satélitesvisibles. También los observatorios astro-nómicos locales y asociaciones astronómi-cas de aficionados podrán suministrar losdatos requeridos. La fotografía de satéliteses particularmente gratificante cuando la

trayectoria del satélite pasa a través deuna constelación m u y conocida o si se tie-ne la fortuna de que dos satélites crucenel campo de la fotografía. Es este factordesconocido el que ejerce una continuaatracción sobre el fotógrafo astronómico,tanto aficionado como profesional.

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4.94 Astronomía y ciencks del espacio 232

4.94 Determinación de la línea norte-sur

A. Si se dispone de un reloj, ajustarlopara que indique el tiempo sohr mediolocal y proceder como se indica:

Al norte del ecuador: Orientar el relojde modo que su manecilla horaria apuntehacia el Sol. La bisectriz del ángulo queforma la aguja horaria y las 12 indicala dirección de la línea norte-sur.A ¿ sur del ecuador: Orientar en la di-

rección del Sol las 12 del reloj. La posiciónde la línea norte-sur se determina comoen el caso anterior.

B. Si no se dispone de un reloj se puede

utilizar en su lugar la sombra proyectadapor una estaca clavada verticalmente enel suelo. A medida que el Sol cruza el cieloen el curso del día, la sombra de la estacarotará y además se acortará durarite lamañana, alargándose nuevamente en Ia tar-de. Cuando la sombra es más corta, cercadel mediodía su extremidad más distantede la estaca apuntará hacia el norte o sur,según la experiencia se efectúe al norte o

al sur del ecuador.

por medio del sol

Modelos y demostracionespara la enseñan-za de la astronomía

4.95 Fases y eclipses lunares

Los materiales necesarios son: Una linter-na enfocable, una pelota blanca y su co-porte para sostenerla, un globo terráqueo

y una habitación previamente oscurecida.A. Fijar la linterna de modo que ilumineplenamente a la pelota e indicar a los

alumnos que observen a ésta desde dife-rentes direcciones con lo que verán ‘lunas’en creciente, en sus cuartos, gibosas yllenas. Pedirles que redacten un informe

0 unaDesde el punto A de la superficieterrestre, la Luna se observa alta, enel cielo. U n observador situado en Ben el mismo instante, la vería muchomás baja

a propósito de estos aspectos, relacionán-dolos con las fases cambiantes y la ilumi-nación de la Luna verdadera.Demostrar haciendo rotar el globo cómo

las horas de salida y puesta de la Luna

están estrechamente relacionadas con lasfases.En el primer cuarto, la Luna sale cerca

de mediodía, alcanza su altura máximaen el cielo a la puesta del Sol y se ponecerca de medianoche. Si se observa el globodirigiendo la visual verticalmente sobrela posición geográfica de la localidad pro-pia, se podrá reproducir la relación de laLuna con el horizonte en sus posicionesde salida y puesta (ver la figura). .

B. Con ayuda del mismo dispositivo sepueden representar los eclipses. Los eclip-ses lunares, parciales o totales, podránsimularse situando la Luna en la sombraproyectada por el globo terráqueo. Si sela sitúa entre la linterna y el globo SU

sombra se proyectará sobre la Tierra de-mostrando que un eclipse solar es visibledesde un área mucho menos extensa que

aquella desde la que es dable observar uneclipse de Luna -este último es observa-ble desde todo el hemisferio terrestre fren-te al cual se encuentra la Luna- (vertambién las figuras correspondientes a losexperimentos 4.84 y 4.85).

Las demostraciones relativas a los eclip-ses podrán ,adaptarse como actividadesprácticas en las que todos los alumnosconstruirían modelos de arcilla de la Tie-

rra y la Luna iluminándolos con linternas.

4.96 ¿Qué aspecto presentan los eclipses

El Sol se representará mediante una iám-para eléctrica opaiina que proyecte luz através de un agujero circular de 5 c mde diámetro practicado en un cartón en-negrecido. En el contorno de este aguje-ro se dibujará con lápiz rojo la corona

solar. Una bolilla de madera de 2,5 c m dediámetro clavada en una aguja de tejerrepresentará a la Luna. El observador mi-rará el eclipse a través de uno de losvarios agujeros efectuados con un alfileren una pantalla situada en la parte delan-tera del aparato (observar la figura). La

solares?

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233 Astronomía y ciencias del espacio 4.98

corona sólo es visible desde la posicióncorrespondientea la totalidad del eclipse.La posición de la Luna s,e regula medianteun rayo de bicicleta de alambre rígidofijado en el frente del aparato (ver tunibien

el experimento 4.84).

fiere, en la hoja de cartón que representaal piano de la órbita terrestre se puedenpracticar ranuras para insertar l os discosde la órbita lunar completa que la mues-tren tanto por debajo como por encima

de dicho plano.

Imitación de un eclipse de Sol

4.97 ¿Por qué no se produce un eclipse en

El modelo para esta demostración se cons-truye, como se indicará a continuación,empleando discos de cartón, cuentas, b3-litas, bolillas para cojinetes o modelos dearcilla que representen al Sol, la Tierray la Luna. La órbita lunar presenta unainclinación suficiente para que la Luna

pase generalmente por encima o debajode la sombra proyectada por la Tierra o

cada novilunio o plenilunio?

4.97 Modelo para demostrar las circunstanciasen que se producen eclipsesA ecíipse de SolB eclipse de Lunac no se producen eclipses

de la región del espacio situada entre laTierra y el Sol.Todos los discos pequeños,semicirculares, que representan a la órbitalunar, tendrán igual inclinación en el mis-m o sentido, que probablemente deberáexagerarse para que su relación con elfenómeno resulte más evidente. Si se pre-

4.98 La causa de las estacionesSe utilizará una pelota de goma perforadapara representar a la Tierra, por ejemplo,una de tenis.A través de la misma se in-sertará un alambre de 15 c m de largoo una aguja de tejer que representará aleje de la Tierra. Sobre un cartón se dibu-jará un círculo de alrededor de 40 c m de

diámetro que hará las veces de la órbitaterrestre.A unos 15 c m por encima del centro

del cartón se suspenderá una lámparaeléctrica que ocupará la posición del Sol.

Puede usarse también una vela encendida.Colocar sucesivamente la pelota que re-presenta a la Tierra en las cuatro posi-ciones que ilustra la figura, con su ejeinclinado aproximadamente 23",5. Obser-

var la extensión de la superficie de la pe-lota que está siempre iluminada. Compro-bar en qué región de la misma inciden

4.98 El invierno y el veranoA 20 de MarzoB 21 de Junio

c 23 de SeptiembreD 21 de DiciembreE ecuadorF trópico de Cáncera trópico de Capri-

H círculo polar árticoJ círculo polar an-

cornio

tártico

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4.98 Astronomía y ciencias del espacio 234

perpendicularmente los rayos solares. Ve-rificar en cada una de las cuatro posicio-nes en qué hemisferio los rayos solaresinciden en forma inclinada.Repetir el experimento con la aguja en

posición perpendicular a la superficie dela mesa, en cada una de las cuatro posicio-nes y comprobar qué ocurriría si el ejede la Tierra no estuviera inclinado (vertambién el experimento 4.70 A.).

4.99 Causas de la desigualdad en la dura-ción del día y fa noche en algunoslugares de la Tierra

Trazar un círculo grqde, que representa-

rá a la órbita terrestre y dos líneas per-pendiculares entre sí que pasen por sucentro En los puntos de intersección deéstas con el círculo, escribir sucesivamenteen sentido contrario al de las agujas delreloj: 20 de marzo, 21 de junio, 23 de

C

Desigualdad en la duración del día y la nocheA 20 de MarzoB 21 de Junioc 23 de SeptiembreD 21 de Diciembre n Sol

E ecuadorP trópico de CáncerO círculo polar ártico

septiembre y 21 de diciembre. Estas sonlas posiciones de la Tierra con respectodel Sol en dichas fechas. Trazar un peque-ño círculo que represente a la Tierra en laposición correspondiente al 21 de junio.El polo norte ocupará una posición ex-

céntrica aproximadamente a 1/3 del radiodel círculo terrestre en la dirección delSol. Para cualquier otra fecha o posiciónorbital de la Tierra (que pueden determi-narse empleando el transportador) la po-

siciOn del polo dentro del círculo que re-presenta a la Tierra, permanecerá inva-riable (ver la figura). E n éste se podrántrazar el trópico de Cáncer y el ecuador.En consecuencia, el límite entre las zonasdiurna y nocturna estará definido por laperpendicular a la línea Tierra-Sol, quepasa por el centro de la Tierra.

Empleando um diagrama de este tipo sepuede efectuar una estimación de la ilu-

minación solar en diferentes latitudes enuna fecha determinada (por ejemplo, me-diante el diagrama se puede verificar queel 19 de agosto, en el círculo polar árticoel Sol estará sobre el horizonte aproxima-damente 18 horas, pero el 1'' de noviembresólo 6 horas).

4.100 Efectos del ángulo de incidencia de

los rayos solares sobre fa cantidad decalor y luz recibida por la Tierra

Confeccionar un tubo de sección cuadradade 2 c m x 2 c m x 32 c m plegando un trozode cartón y confeccionar con cartón muyrígido una tira de 23 c m de largo por 2 cr.tide ancho. Pegar esta tira en una de lascaras del tubo dejando sobresalir una pro-longación de 15 cm. Apoyar el extremode ésta sobre la superficie de la mesa e

inclinar el tubo de modo que forme unángulo de aproximadamente 25". Colocaruna linterna o una vela encendida en elextremo superior del tubo y marcar sobrela mesa el área iluminada por la luz ,quepasa a través del mismo. Repetir la expe-riencia dando al tubo una inclinaciónaproximada de 15" y hacerlo luego nue-vamente con el tubo en posición vertical.Comparar las dimensiones de las tres zo-

nas iluminadas y calcular sus áreas. Desta-car la analogía de este experimento con laforma en que los rayos solares incidenen la superficie terrestre. ¿Es mayor lacantidad de calor y luz recibida del Sol

por unidad de superficie cuando los rayosinciden en forma inclinada o cuando lohacen verticalmente?

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235 Astronomía y ciencias del espacio 4.103

4.101 Construcción de un espectroscopio,

Los científicos frecuentemente pueden ana-lizar la composición de materia situada agrandes distancias mediante el empleo de

un instrumento sumamente sensible deno-minado espectroscopio. Este se ha utiliza-do para determinar la composición quími-ca del Sol y otras estrellas y la de la at-mósfera de diversos planetas. Los astro-nautas emplearán en el futuro este tipode instrumento para analizar la composi-

Análisis de sustancias

U n espectroscopio construido con una caja dezapatos

ción química de sus alrededores inme-diatos.La luz al penetrar en el espectroscopio

es dispersada por una red de difraccióndesdoblándose en bandas coloreadas deno-minadas espectro. La materia se puedeidentificar fácilmente porque el espectrode cada elemento químico presenta deter-minadas líneas brillantes características.

Los materiales requeridos para la cons-trucción del espectroscopio consisten enuna caja de zapatos, una réplica de red dedifracción (consultar los catálogos de pro-

veedores de accesorios científicos), un po-co de cinta para enmascarar y una hojitade afeitar partida en dos. En el centro deuno de los extremos de la caja efectuarun agujero de aproximadamente 2 c m dediámetro y fijar sobre el mismo con ayudade la cinta un trozo de la réplica de lared, por la parte interior de la caja. En elotro extremo de ésta practicar una ranurade 2,5 x 0,5 c m que deberá ser paralela

a las líneas de la red. Esta ranura deberácubrirse por su parte interior con otraranura más estrecha aiin construida con lasdos mitades de la hojita de afeitar dis-puesta con ambos filos enfrentándose. asdos medias hojitas se mantendrán juntasfijándolas por medio de la cinta engomada.El ancho de la ranura deberá ser igual al

espesor de una hojita de afeitar y paraasegurar un mejor resultado se ajustaráal final (ver la figura). Observar diversosgases luminiscentes a través del espectros-copio, tales como el argón o neón usados

en lámparas o letreros luminosos. Exami-nar las líneas luminosas del espectro indi-cadoras de la estructura característica decada elemento (ver el experimento 2.222).

Modelos para las ciencias del espacio

4.102 Descubriendo la acción y ¿a reacciónEste tipo de actividad introducirá a losalumnos en las leyes de Newton acerca

del movimiento.

A. U n alumno calzado con patines, levan-tará una pelota grande por sobre su cabezay la arrojará a un compañero. ¿Se mueveel alumno con patines? ¿En qué dirección?¿Por qué? Tratar de realizar el experimen-to anterior con dos alumnos, ambos conpatines, que traten de cojer al vuelo lapelota. ¿Qué ocurre? (ver asimismo los

experimentos 2.249, 2.250 y 2.251).B. Se puede improvisar un sencillo motora reacción con un globo de goma. Indicara un alumno que 10 infle y lo sostengapor encima de su cabeza con el pico ce-rrado, soltándolo luego. Pedir a la claseque explique lo ocurrido.

Este experimento puede complementarsehaciendo que los alumnos inflen un globoy manteniendo cerrado su pico lo apuntenhacia un blanco cualquiera tratando deacertarle. Por lo general no tendrán éxitoporque el globo carece de dispositivos deguiaie. Indicarles que le construyan aletascaudales que afectarán el equilibrio delglobo y podrán sujetarse al mismo median-te una banda de goma colocada alrededorde su extremidad frontal y en la cual po-drán engancharse pequeños pesos, comopor ejemplo broches para papeles.

Asíse

logrará equilibrar el globo dotándolo ade-más de un sistema de guiaje. ¿Pueden aho-ra los alumnos acertar en el blanco?

4.103 Construcción de motores de acción y

A. Bote impulsado mediante un globo.Qui-tar uno de sus lados a un envase de cartón

reacción

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4.103 Astronomía y ci,encias del espacio 236

para leche y hacerle un orificio en el fondo,cerca del borde; insertar en dicho agujeroun tubito de vidrio y conectarlo al globoajustándolo con una banca de g oma (verla figura). Inflar el globo y poner el ‘bote’

en una tina con agua; ¿navega? ¿En quédirección? ¿Varía su velocidad si el extre-m o abierto del tubo de vidrio está debajo,

de la superficie ,dd agua? Si no se consi-guen envases de leche del tipo ilustradoen la figura puede confeccionarse un dis-positivo similar con una caja de zapatos.

B. Cohete impulsado por un globo. Pormedio de una cinta de celofán un alumnosujetará una pajita para sorber refrescos,lateralmente a un globo de forma alargada,pasando luego por el interior de ésta unalambre fino (ver la figura), uno de cuyosextremos se sujetará a uno de los postesdel cerco de la escuela o a la manija de lapuerta. Seguidamente, tensará el alambreatando su otro extremo en el lado opues-to de la habitación o patio. Una vez in-flado el globo se lo soltará de improviso.

¿Qué distancia recorre? Emplear globosde diversos tipos y experimentar con dis-tintas cantidades de aire expresando m e-diante cifras y gráficos los resultados quese obtengan aumentando éste. Repetir laexperiencia con globos de distintas formas.

Posiblemente os alumnos inventen otros

dispasitivos en los gue pueda aplicarse conmayor eficiencia el principio de la accióny reacción.

4.104 Descubriendo los efectos del impulsoA. E n el patio de la escuela, o la casa, losnifios pueden comen’zar familiarizarse con

la noción de impulso, al sentir el choqueproducido por el agua al pasar por la man-guera de riego del jardín. Al aumentar lacantidad de agua que circula por la misma,ésta comienza a moverse; ¿en qué direición

se mueve? ¿Qué ocurre con su movimientoa medida que aumenta la presión del agua?Conectar la manguera a un molinete parariego y aumentar gradualmente el caudalde agua observando la velocidad con quegira el molinete: ¿lo hace más rápido omás lentamente?

B. El impulso puede determinarse por me-dio de una balanza (ver la figura). Poner

en uno de l os platillos pesas (de 10 a50 g). Sostener firmemente encima delotro platillo un globo inflado dejando W-

capar el aire de manera que incida contraéste. ¿A cuántos gramos equivale el im-

1

pulso producido por el aire proyectadosobre el platillo de la balanza? (Ver tam-bién l os experimentos 2.305 y 4.117.)

C. Los grandes cohetes pueden generarun impulso de 300.000 a 1.000.000de kg.Analizar con los alumnos el concepto deque el peso de un cohete de 5.000 kg esel empuje hacia abajo, o atracción, ejer-cida sobre éste por la gravedad terrestrecon una fuerza equivalente a 5.000 kg depeso. Para poder elevarse, el cohete debeprimero superar ese empuje hacia el cen-tro de la Tierra y por lo tanto su impulsodebe exceder los 5.000 kg. ¿Cuál de lossiguientes cohetes alcanzará mayor alturay por qué?

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237 Astronoma y ci enci as del espaci o 4.105

Peso Impulso

500.000 kg 500.500 kg500.000 kg 750.000kg500.000 kg 1 .OOO.OOO kg

4.105 Descubr i endo la i ngravi dezPara poder estudi ar e movi m ent o de uncuerpo se requi ere un si st ema de referen-ci a, es deci r, al go con respecto a cual sepueda det erm nar la posi ci ón de di chocuerpo en un i nstante dado. En muchosexperi ment os se adopta. un si st ema de r e-f erenci a fi jo con rel aci ón a la Ti erra, comopor ej empl o cuando est udi amos la caí da

de un cuerpo. En di cho si st ema, la Ti errase hal l a en reposo. S se desean estudi arlos cambi os estaci onal es será preferi bl esin embar go un si st ema de referenci a enque e Sol se encuentre en reposo y laTi erra en movi m ent o. descri bi endo su 6r-bi ta. Se deduce de lo di cho que la respuestaa l a, pregunt a de si un obj eto está o no enmovi m ent o depende del si st ema de refe-renci a que adopt emos.

Del si st ema de referenci a depende nosol ament e la posi ci ón, si no t ambi én e pesode un obj eto. E exper i ment o que se descri -be a cont i nuaci ón i l ustrará la i ngravi dez.

A. At ar un pi ol í n del que previ ament e sehabrá suspendi do un sol dado de j ugueteu otro obj eto de modo que quede uni dohol gadament e a la parte superi or de unar mazón f or mado por tres pi ezas de ma-dera ensambl adas, como i ndi ca la f i gura.

Se l evantará todo el conj unt o t omándol opor e pi ol í n y una vez suspendi do e i n-móvi l se sol tará éste. Cuando e sol dadocae se compr obar á que su posi ci ón rel a-ti va dent ro del ar mazón permanece i nva-

ri abl e. Co mo no está sosteni do n por lacuerda n por e ar mazón, se encuent raen estado de i ngravi dez con rel aci ón a susal rededores, es deci r, a si st ema de ref e-renci a empl eado.

B. E peso de un obj eto depende t ambi énde su posi ci ón. S éste se det erm na conrel aci ón a un si st ema de referenci a sol i da-rio con la Ti erra, coi rki de con la atracci ón

gravi tatori a terrestre que actúa sobre di chocuerpo. Est a f uerza decrece a medi da quee obj eto se al ej a de la Ti erra hasta quef i nal mente se torna i nsi gni f i cante.

Cabe hacer not ar que es e peso del cuer-po e que varí a baj o las ci rcunstanci asseñal adas. La mas a (o cant i dad de materi aque cont i ene, expresada en kg) no var í a,en tanto no ent r emos en e campo de lafí si ca rel ati vi sta donde l os obj etos se mue-

ven con vel oci dades que se apr oxi man ala de la luz.Un astronauta cuya mas a en la superf i -

ci e terrestre sea de 90 kg t endra lam smamas a en la superf i cie de la Luna, pero supeso que en la superf i ci e de la Ti erraera de 90 kg- peso será sól o de al rededorde 15 kg- peso en la superf i cie l unar. Empl eando las uni dades SI, la masa es dem kg, pero e peso es de mg Newt ons.Dado que en la Luna g equi val e aproxi -madament e a un sexto de su val or terres-tre, e peso de un hombr e en la Luna serát ambi én al rededor de la sexta parte de supeso en la Ti erra (ver l os apéndi ces 1 y 2).

C. Una nave espaci al en órbi ta se hal l aaún dent ro del campo gravi tatori o terres-tre. Su peso es exact ament e la f uerza re-quer i da para mant ener l a en órbi ta. Si nembar go, en un si st ema de referenci a so-

l i dari o con . di cha nave, t odo l o que seencuentre en su i nteri or será i ngrávi do ycon un l eve i mpul so cont ra una de l asparedes un t ri pul ante podr á proyectarse así m smo cont ra la pared opuesta.Más al lá de la de la Ti erra e efecto

de la f uerza gravi tatori a se t crna i nsi gni -f i cante y la nave espaci al se mover á en

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239 El tiempo 4.108

El tiempo

Construcción de instrumentos y de una

estación meteorológlca

El tiempo es un tema cercano a la vida co-tidiana de cada niño. Aun en los nivelesinferiores de la enseñanza primaria sepueden realizar, día tras día, observacio-nes del estado atmosférico. En los nivelesintermedios se puede construir una esta-ción meteorológica sencilla. En los cursosde ciencia general y posteriores se puedeefectuar un estudio más detallado acercade las causas que originan los fenómenosmeteorológicos. En todas las etapas deesta labor será ventajoso representar grá-ficamente los resultados de lecturas y ob-servaciones, siempre que esto sea posible.

4.107 Construcción de una veletaLa veleta sirve para indicar la direccidndel viento. Elegir un trozo de madera deunos 25 c m de largo y 1 cm2 de seccióny practicar con una sierra hendeduras cen-trales en sus dos extremos hasta una pro-fundidad de 6 cm.Conseguir después una tablilla delgada,

de 10 cm, que se adapte exactamente a

de gas o de alcohol. En el punto de eqi-

librio de la veleta perforar en la maderaun agujero de un diámetro apenas supe-rior al del tubo del cuentagotas y de unaprofundidad igual a m ás o menos las trescuartas partes del espesor de la madera.Introducir el tubo de vidrio en este orificio,con la punta hacia arriba y fijarlo sólida-mente con cola o masilla.C o m o soporte elegir una barra de made-

ra blanda de 1 m más o menos de largo encuyo extremo se habrá hundido un clavopequeño cuya punta se aguzará con unalima. Introducir ésta en el cuentagotas einstalar la veleta sobre un techo o en loalto de un mástil para que esté expuestaa los vientos de todos los cuadrantes.Fijar al poste brazos de alambre grue-

sos y curvar sus extremos para que for-men las letras N, E, S y O, bien soldaren los mismos letras grandes recortadasde chapa metálica.

4.108 Construcción de un indicador de la

Seleccionar dos trozos de madera livianade aproximadamente 50 c m de largo y1 cm2 de sección y exactamente en la par-te media de cada uno hacer una muescade 1 c m de largo y aproximadamente 0,5c m de profundidad, exactamente en el cen-

tro de cada trozoyensamblarlos.

velocidad del viento

Tomar un tubo de vidrio de u n cuenta-gotas y cerrar su punta haciéndolo girar

alcohol. Como en el experimento ante--- ,

sobre la llama de un mechero de gas o+=K-<esas ranuras y recortar de la misma dospedazos, uno con forma de punta de flechay otro que constituir& la cola, como puedeverse en la figura.

Insertar la punta y cola de la veleta en

las ranuras fijándolas por medio de cola oclavos pequeños.Poner después en equilibrio la veleta

sobre el filo de un cuchillo y marcar elpunto correspondiente a la posición deequilibrio. Conseguir un tubo de vidriode un cuentagotas y cerrar la punta ha-ciéndola girar en la llama de un mechero

rior, practicar un agujero exactamente enel centro de la cruz de una profundidadde aproximadamente los tres cuartos delespesor de la madera y asegurar el cuenta-gotas con cola o masilla. Elegir cuatro

tapas de cajas de metal para cigarrillos ocuatro platillos de material plástico y fi-

jarlos mediante clavitos o tornillos en elextremo de cada uno de los brazos dela cruz, cuidando de que todos tengan laconcavidad dirigida en el mismo sentido(observar la figura). Para este indicadorde velocidad fabricar un soporte análogo

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24 El tiempo

a 5 kilómetros por hora hacer una marcasqbre el transportador que indique la posi-ción de la pantalla a dicha velocidad. Re-petir la operacion con velocidades de 10,15, 20, 25 km por hora, etc. Pese a no

ser un instrumento de precisión, el fun-cionamiento de este aparato será sorpren-dentemente eficiente.

4.110 Construcción de un anemómetro de

El principio en que se basa el funciona-miento de un anemómetro de este tipo sepuede ilustrar sostenienbo un embudo aco-

tubo de presión

Anemómetro de tubo de presión

4.110

Vista frontal. El instrumento se ha represen-tado separado para hacer visibles los dos anillos'atornillablesy el clavo de sostén

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4.1 10 El tiempo 242

plado a un tubo en U cerca de un ventila-dor de tres velocidades.

Los alumnos que demuestren interés porlos proyectos de tipo manual pueden cons-truir un instrumento eficaz. Montar en la

forma ilustrada en la figura, un tubo er?forma de U sobre una tabla plana, conec-tando al mismo un embudo. En dicho ta-blero se atornillará una veleta construidade madera delgada o metal.Una regla fijada también al tablero ser-

virá para medir la elevación del agua enel brazo del tubo en U. En el dorso de latabla se atornillarán dos anillos por loscuales pasará una espiga (una vara de

madera de sección circular), de tal mane-ra que el anillo inferior descanse sobre unpasante a través de aquélla. Las superfi-cies de contacto entre los anillos y laespiga deberán lubricarse con vaselina uotro lubricante. (Observar en la figura lavista frontal del aparato.)La velocidad del viento es aproximada-

mente proporcional a la diferencia de al-tura entre ambas columnas de agua del

tubo en U. La cantidad de agua requeridainicialmente en éste se determinará ex-perimentalmente al calibrar el instrumen-to y deberá mantenerse invariable, si seespera cierta precisión del mismo. Si enel tubo en U se sustituye el agua por al-cohol, el anemómetro podrá exponerse atemperaturas inferiores a1 punto de con-gelación. Agregando al agua una pequeñacantidad de negro de humo se formará un

anillo en el interior del tubo que indicarála racha de viento más intensa del inter-valo en que se efectuaron las lecturas delinstrumento.

4.11 1 Construcción de un pluviómetro

A. Un pluviómetro simple. Es fácil cons-truir un pluviómetro sencillo utilizandoun embudo, una botella y una probetagraduada para medir el volumen del agua

recogida (ver la figura). Lo ideal seríaque el embudo estuviera provisto de unborde vertical m u y fino o una proyecciónhorizontal en el mismo para evitar que lasgotas de lluvia al rebotar salten hacia elexterior. El aparato deberá enterrarse demodo que el embudo sobresalga unos po-cos centímetros sobre el nivel del suelo.

B. Otro modelo de pluviómetro. Elegir unrecipiente de hojalata de unos 10 c m de

diámetro y 14 c m de alto y procurarseotro recipiente cilíndrico de unos 3 c m dediámetro y por lo menos 25 c m de altoque quepa de pie dentra de !e lata. Colocarésta sobre una mesa bien horizontal yllenarla con agua exactamente hasta 1 c mde altura, que se medirá con una regiagraduada. Pegar una banda de papel de1 c m de ancho a lo Iargo del recipientecilíndrico. Verter en el recipiente el agua

contenida en la lata y señalar sobre elpapel el nivel que alcanza; medir la dis-tancia entre esta señal y el fondo del reci-piente y transportar esta medida haciaarriba,a lo largo de toda la banda de papel.Dividir cada intervalo en 10 partes igua-

les: cada una representará l mm de llu-via. El recipiente así graduado permitemedir pequeñas cantidades de lluvia.Para armar el pluviómetro se colocará

un embudo cuyo diámetro sea aproxima-damente igual al de la lata, sobre el reci-piente cilíndrico, que a su vez se intro-ducir& en la lata. Este pluviómetro se

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243 El tiempo 6,113

instalará en un lugar descubierto dondeno corra peligro de volcarse.Si la lluvia e$ ligera será recogida y

medida en el recipiente pequeño. Si setrata de una lluvia fuerte el agua desbor-

dará y'será recogida por la lata; se podrámedir echándola en el recipiente. Si sequiere medir la lluvia en pulgadas habráque verter en la lata 2,5 c m de agua, tras-vasarla después al recipiente, marcar laaltura alcanzada por el agua, y dividirla escala en la forma indicada.

Una forma mejor para determinar lacantidad de lluvia mida en centímetros opulgadas consiste en graduar el recipiente

pequeño en función de su propio radio ydel radio del embudo colector aplicando lasiguiente fórmula:

.Altura del agua en Cuadrado del radioel recipiente del embudo

-Altura de la lluvia Cuadrado del radio'

del recipiente

4.112 Construcción de un higrdmetro

Este aparato permite leer directamente elgrado de humedad relativa sin' necesidadde recurrir al empleo de tablas.

Conseguir algunos cabellos humanos deunos 30 c m de longitud y desengrasarlosen una solución diluida de soda cáustica.Fijarlos por un extremo a la parte supe-rior de un soporte y mantenerlos tensos

colgándoles un peso de unos 50 g despuésde enrollarlos con dos o tres vueltas en uncarrete solidario de un eje que pueda girarlibremente en unos apoyos hechos con untrozo de hojalata y asegurados al soportea una distancia de unos dos tercios de sualtura, a partir del punto de suspensión.Para lograr mayor sensibilidad, el diáme-tro del carrete deberá ser pequeño. Fijaral eje una flecha indicadora liviana, cons-

truida de madera de balsa. La escala gra-duada podrá confeccionarse adaptando unatarjeta postal (observar la figura).

Las variaciones en la humedad atmosfé-rica modificarán la longitud del haz decabellos y, por consiguiente, la posiciónde la flecha indiadora.Para graduar la escala, lo mejor es con-

capilar

frontar el aparato con otro cuyas indica-ciones hayan sido verificadas. En su de-fecto, colocar el instrumento en un s-eci-piente que contenga agua caliente, recu-

bierto con una toalla hiameda. Cuando la

flecha indicadora haya alcanzado el puntode máxima deflexión señalar e! mismo COI?

el número 100,pues el aire contenido en

Higrdmetro capilar

el recipiente está saturado al 100 por

ciento. Se pueden marcar otros puntos dela escala confrontando el higrómetro decabelio con un higrómetro de bulbo secoy húmedo (ver el experimento 4.114) bus-cando la humedad relativa en la tabla delApéndice 6 y marcando la posición de laflecha de acuerdo con dicho valor. Una

vez marcados así por lo menos tres puntosde la escala bastará dividir los intervalosen divisiones iguales ni .,ierándolos de 5en 5 hasta 100.

4.113 U n abrigo para los instrumentos

Ciertos instrumentos meteorológicos de-ben estar expuestos al aire libre. Es el casode la veleta, el anemómetro y el pluvió-

metro. Es conveniente proteger las partesmetálicas con una capa de grasa o de pin-tura; la pintura de aluminio sirve m u ybien para este propósito.Otros instrumentos, como el barómetro,

el termómetro y el higrómetro deberánestar protegidos de la lluvia y el viento. Atal efecto, pueden colocarse en una caja

meteorológicos

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4.113 El tiempo 244

de madera, sin tapa, dispuesta de tal formaque uno de sus lados cerrados forme eltecho y el otro, el piso. El lado abierto ylos dos extremos de ia caja deberán estarprovistos de persianas como las que se

usan en las ventanas, lo que hará máseficaz al abrigo permitiendo la entrada delaire y resguardando a los instrumentosdel viento y las precipitaciones.

/

4.114 Determinación de la humedad rela-

A. Termómetros de bulbo seco y húmedo.U n psicrómetro, con sus termómetros debulbo seco y húmedo puede construirse fá-cilmente.Dos termómetros de igual lectura

bajo condiciones similares se montan fir-memente sobre una tabla de madera. Sa-bre el bulbo de uno de los termómetros Fecoserá una banda de muselina de maneraque forme una especie de ‘media’ bienajustada. Esta ‘media’ mecha puede tam-

tiva

bién adquirirse lista para su colocacióninmediata. En la tabla se asegurará tam-bién un frasco pequeño de boca ,estrechade mo do que su parte superior se encuen-ltre en el mismo nivel, o levemente infe-rior que la parte superior del bulbo (verla figura). Este frasquito debe mantenerselleno de agua. Antes de efectuar la lectura

se proyectará aire sobre el bulbo húmedo,apantallando durante uno o dos minutos.La humedad relativa se determinará con-sultando las tablas psicrométricas en elApéndice 6.

B. Psicrómetro de honda. Si no se disponede un psicrómetro de honda, el instru-mento descripto anteriormente en x sepuede transformar en uno de este tipo per-forando la parte,superior de la tabla, agre-gando un cordel fuerte y retirando el de-pósito de agua. Al revolear10 en el airela evaporación alcanza su valor máximo yse pueden efectuar lecturas más precisas.Antes de revolear los instrumentos, lostermómetros deben asegurarse firmemente.Conviene instruir a los alumnos sobre laforma correcta de hacerlo antes de revolearel aparato, dado que los golpes contra suscuerpos o un pupitre son accidentes co-munes cuyo resultado es la rotura de lostermómetros. Calcular la humedad relativadel aire dentro y fuera de la escuela em-pleando las tablas psicrométricas del Apén-dice 6 y si existen diferencias explicar sucausa a los alumnos.

C. Higrómetro de punto de rocío. El hi-grómetro de punto de rocío consiste enuna copa de metal brillantemente puliday un termómetro preciso suspendido enel agua que llena parcialmente la copa.Este deberá sostenerse prendido en el in-terior de la copa por medio de un brochede lápiz. Poner un cubo de hielo en el

agua y revolver sin cesar hasta que apa-rezca la primera evidencia de rocío en lasuperficie exterior de la copa. Leer en-tonces de inmediato la temperatura delagua así enfrisada (temperatura del puntode rocío), y la temperatura atmosféricay calcular la humedad relativa por mediode las tablas psicrométricas del Apéndice6 (ver además los experimentos 4.112 y4.134).

Los vientos y el tiempo

4.115 El aire se expande al caientarsePara mostrar que el aire caliente se dilatatapar una botella con un corcho u otrotipo de tapón atravegado por un tubo de

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245 El tiempo 4.118

vidrio o una pajita para sbrber refrescos,de unos 30 c m de longitud. Sumergir laextremidad de este tubo en un frasco pe-queño con agua. Calentar la botella y ob-

servar lo que sucede. Continuar calentandohasta que se haya expulsado una grancantidad de aire y luego enfriarla ver-tiendo sobre ella agua fría o froitándolacon un trozo de hielo. ¿Qué se observa?¿Cómo se puede explicar este fenómeno?

Otra manera de poner en evidencia ladilatación, del aire es la siguiente: Adap-tar un globo al cuello de una botella pe-queña y colocar a ésta en una cacerola

con agua caliente. ¿Qué se comprueba?¿Cómo explicaría este fenómeno?El aire ejerce presión porque tiene peso.

Dicha presión puede medirse por mediode un barómetro. Los tres factores másimportantes que afectan la presión delaire son, la altura, la temperatura y lahumedad (ver el experimento 2.110).

4.116 El aire posee masa

El hecho de que la atmósfera posee masapuede demostrarse fácilmente y con pocogasto con ayuda de un globo grande. In-flarlo totalmente, colocarlo sobre el plati-llo de una balanza y determinar su masa;luego, retirar el globo con cuidado procu-rando no perturbar la balanza o sus pe-sas. Desinflarlo y ponerlo de nuevo sobreel platillo de la balanza. Los aliimnos ob-servarán que ésta ya no está ‘en equili-

brio’ y que el lado sobre el que se encuen-tra el globo es ahora más liviano -des-cartando el efecto de la fluctuación de labalanza- (ver el experimento 2.304).

4.117 El aire ejerce presiónLa presión atmosférica puede demostrarsede diversas maneras. Hace que los líqui-dos se eleven en el interior de una pajitapara beber refrescos. Preparar un frasco

o botella con una ‘pajita’ e tubo de vidrioy un tubo corto acodado en ángulo rectoinsertados en un tapón de goma en la for-m a que ilustra el dibujo. Cuando se tapacon el dedo el extremo del tubo acodadoes difícil absorber el líquido a través dela pajita, pero resulta fácil cuando se re-tira el dedo. Para demostrar que la presiónen la superficie del agua es el factor que

provoca la elevación del líquido en el tubo.puede aumentarse ésta, oplando a través

del tubo acodado en ángulo recto. En estademostración se puede introducir una va-riante llenando por completo el frasco conagua y cerrándolo con un tapón de g omaprovisto de un solo tubo de vidrio. Sepuede desafiar a un alumno a que bebaagua a través de la ‘pajita’.Si se ha eli-minado por completo el aire de la botella,le resultará imposible (ver además los ex-perimentos 2.305 y 4.104B)

4.118 El aire frío es más’pesado que el

A. Tomar dos bolsas de papel de aproxi-madamente el mismo tamaño. Abrirlas ysujetar de la base de cada una de’ ellasun piolín de 20 c m de largo mediante untrozo de cinta adhesiva de celulosa, obien efectuando un agujero en el fondode cada bolsa, pasando por el mismo elpiolín y haciéndole luego un nudo en suextremo. En la otra extremidad del hilo sehará un lazo que permita asegurarlo a1fiel de la balanza en la forma que indicala figura. Suspender cada bolsa cerca delos extremos del fiel desplazándolas haciaadentro y afuera hasta que estén perfec-tamente equilibradas. Calentar el aire conuna vela colocada exactamente debajo deuna de las bolsas. ¿Qué se observa? Notocar la balanza durante algunos minutos.¿Qué ocurre? Luego, calentar el aire de-baja de la otra bolsa y observar qué su-cede. ¿Cómo explicar el fenómeno obser-vado?

B. Otra manera de estudiar la diferenciade masa entre volúmenes iguales de airecaliente y frío es empleando frascos en labalanza en lugar de bolsas de papel. Ase-

caliente

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4.11s El tiempo 246

gurar ¡os frascos con lazos de piolín ydesplazarlos hasta que se encuentren ,enequilibrio perfecto; luego, calentar suave-nente uno de ellos y observar el efecto.Dejar que se enfrfe hasta la temperaturaambiente, observar y luego calentar elotro frasco. Los balones confeccionadoscon bulbos de lámparas eléctricas descar-tadas scn especisaImente adecuados paraesta experiencia.

4.119 Construcción de una caja para el

La construcción de una caja para demos-trar por qué soplan los vientos es tareafácil. Conseguir una caja cibierta de ma-dera o conglomerado y cortar una láminade vidrio que cubra exactamente la aber-tura de la misma formando una ventana.Servirá m u y bien una caja de tizas conmnura para la tapa. Cortar el vidrio demanera que se adapte a la ranura y

estudio de la convección

Y

pueda deslizarse (ver la figura). Segui-damente perforar dos agujeros en unode los lados grandes de la caja, cercade ambos extremos. El diámetro de estosagujeros deberá ser ?e 2,5 a 3 cm. La cajadeberá apoyarse con esta cara hacia arri-ba. Sobre los agujeros mencionados se co-

locarán dos tubos de lámpara. En caso deque éstos no puedan conseguirse se podránusar en su lugar dos trozos de tubo paraenvío de correspondencia de aproximada-mente 15 c m de largo. Colocar un cabode vela corto en el fondo de la caja exac-tamente debajo de una de las 'chimeneasencenderlo. Hfará las veces de una zonade la Tierra calentada por el Sol. Cerrarla ventana y con la ayuda de un trozo depapel humeante tratar de detectar la co-rriente de aire en cada una de las chi-meneas. Observar el movimiento del aireen el interior de la caja. Desplazar el cabo

de vela hasta situarlo debajo de la otrachimenea y repetir el experimento. ¿Quése comprueba? ¿Cómo explicarlo? La co-rriente observada recibe el nombre, de co-rriente de convección (véase también elexperimento 2.128).

4.120 Detectando las corrientes de con-

A. Proteger una vela encendida de las co-

rrientes de aire locales y con la ayuda deun papel humeante detectar el recorridode ¡asi corrientes que se originan.

B. Entreabrir una puerta de comunicaciónque separe una habitación caliente de unafría y con un papel humeante estudiar lascorrientes de aire que se forman cercade la puerta a diferentes alturas del suelo.

C. Estudiar, de ser posible, las corrientesde aire que se establecen en una piezacalentada por un radiadbr o una estufa.

D. Detectar las corrientes de aire en unahabitación ventilada con ventanas de do-ble vidrio (o de guillotina), abiertas arri-ba y abajo.

E. Mediante un alambre introducir unavela encendida en una botella de leche y

observar lo que pasa. Ventilar la botellacon aire fresco. Colocar de nuevo la velaencendida en la botella, pero esta vez se-parando las corrientes de aire frío y ca-liente por medio de un cartdn c3rtado enforma de T, omo puede verse en la figu-ra. Con un papel humeante explorar lascorrientes de aire que se forman en a m -bos lados del cartón.

vección

. - .

.

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247 El tiempo 4.122

-C Corrientes de convecciónA Movimiento ascendente del

aire calentadoB Corriente descendente deaire frío

c Alambre

F. Confeccionar un disco de metal cortan-

do la tapa de una lata, y marcar una pe-queña depresión exactamente en su cen-tro. Cortar el disco casi hasta el centrosiguiendo radios equidistantes y torcer l i -

geramente en el mismo sentido todas laspaletas que quedan así separad.as. Apoyarla hélice así obtenida sobre un alambrepuntiagudo y colocar el conjunto encima

Hélice accionada por las

corrientes de convección

de una vela o de cualquier otra fuente decalor. Si está bien construida, una hélicede este tipo girará también sobre un ra-diador o una lámpara eléctrica encendida.(Ver también el experimento 2.127.)

G. Se puede construir una hélice más sen-sible con la tapa de lámina metálica de unabotella de leche. Colocar la tapa sobre una

hoja de papel secante, con su parte planahacia abajo. Con la punta de un lapicerode bolilla, marcar una ligera depresión ensu centro. Luego en el reborde dobladode su cara inferior recortar ‘pétalos’ amodo de paletas de turbina. Hacerla girarsobre el extremo de un alambre o de unaaguja clavada en un corcho.

Cómo se carga el aire de humedad

4.121 La humedad atmosféricaLa humedad atmosférica no es visible. Supresencia puede demostrarse de la siguien-

te manera:Colocar un poco de agua al fuego en un

recipiente con tapa y pico (pava o tetera).En su defecto cerrar un pequeño balón devidrio con un tapón atravesado por un tubode vidrio acodado en ángulo recto. Ponerun poco de agua en el balón y colocarloencima de una llama. Cuando el aguahierva y el vapor escape por el pico ob-servar la nube que se forma. No es vapor

sino agua condensada. Observar los alre-

dedores del pico cuando el vapor escapa.¿Puede verse? Sostener una vela o unmechero de Bunsen en medio de la nubede vapor condensado (ver la figura). ¿Quése observa? ¿H,acia donde se dirige la hu-medad?

4.122 Determinación del peso del agua‘perdida’ por evaporación

Mojar una toalla de baño y escurrirla col-gándola luego en una percha. Suspender

Determinacih de la cantidad de agua‘perdida’ or evaporación

W

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4.122 El tiempo 248

ésta de uno de los extremos de un palolargo equilibrado sobre el canto de unalima triangular apoyada en uno de losángulos de una mesa. Observar la toallauna hora después. ¿Por qué ha perdido

peso? ¿Qué ha ocurrido con el agua? Sus-pender pesos del palo hasta restablecer elequilibrio. ¿Qué cantidad de agua se haevaporado?

4.123 El sirelo despide humedad por eva-

Llenar una maceta con tierra húmeda ycolocarla sobre una balanza. Equilibrarla

con pesas y anotar su peso. Verificar elpeso nuevamente 24 horas m ás tarde.

pxación

4.124 Las plantas de interior despiden

Recubrir la hoja de una planta de interioro de jardín con una bolsa de celofán ce-rrando la abertura alrededor de la ramacon un el$stico. Observar la bolsa una horamás tarde. ¿Qué se comprueba? ¿De dónde

proviene la humedad?

humedad

4.125 Las demás plantas despiden humedad

Plantar en una maceta algunas plantasjóvenes de habas o arvejas y dejar quecrezcan hasta una altura de 10 o 15 cm.Envolver la boca de la maceta con unahoja de celofán o una membrana de cau-cho replegándola cuidadosamente alrede-.dor de las ramas de modo que cubra todala tierra de la maceta. Invertir sobre las

plantas un frasco limpio y seco y observarlo que ha pasado al cabo de una hora.¿Qué se comprueba? ¿De dónde provienela humedlad?

4.126 Humedad producida por la respi-

La humedad producida por la respiración

se puede poner en evidencia proyectandoel aliento sobre la superficie fría de unespejo, un vidrio o una botella.

ración

4.127 La magnitud de la evaporación es

Conseguir un recipiente grande y chato,como una fuente para hornear y llenarlocon agua. Poner la misma cantidad de

función de la superficie

agua en una ltata alta y de diámetro menorque el del recipiente. Poner ambos, unojunto al otro para que el efecto de la tem-peratura y movimiento del aire sea igualen los dos. Al día siguiente determinarla cantidad de agua que queda en cada unode los recipientes. ¿Cuál es la causa de ladiferencia en la cantidad de agua evapo-rada?

4.128 La temperatura afecta la rapidez de

Calentar una .zona de un pizarrón o pi-zarra utilizando una vela u exponiéndola

al sol, en posición horizontal. Depositargotas de agua de iguales dimensiones 'so-bre la zona caliente y sobre otra fría. Ob-servar las gotas y comprobar qué ocurre.

la evaporación

4.129 El aire en movimiento influye en la

Con una esponja o trapo mojados hume-decer extensiones iguales a cierta distan-cia las unas de las otras, sobre un piza-

rr6n frío. Abanicar una $e las manchascon un cartón y dejar a las otras evapo-rarse solas. ¿Por qué la evaporación esmás rápida en un caso que en.otro?

velocidad de evaporación

4.130 El grado de humedad del aire in-

Fijar un trozo de tela sobre un aro omarco de madera de 30 cma de superficiey unos 3 c m de espesor. Mojar la tela.Con una esponja o un trapo mojados hu-medecer dos extensiones iguales sobe unpizarrón frío. Cubrir una de ellas con elmarco con la tela húmeda y dejar la otraal aire libre. Instantes más tarde observarlas dos manchas. ¿Cuál de ks dos se secamás rápido? ¿Qué influencia ejerce el airehúmedo (aprisionado debajo del marco)sobre el proceso de evaporación?

fluye en la rapidez de la evaporación'

Cómo el aire pierde su humedad

4.131 La humedad se condensa sobre las

Poner un poco de hielo en una caja dehojalata brillante. Al cabo de un momentoobservar la superficie exterior de ésta.¿Qué se comprueba? i.De dónde proviene?

superficies frías

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249 El tiempo 4.135

4.132 Estudiando el ciclo del aguaCalentar agua hasta el punto de ebulli-ción. Verterla en un vaso y hacerlo girarinclinándolo de manera que se humedez-can sus paredes hasta el borde, Verter

agua m u y fría en un recipietite de vidrio,redondo, y colocarlo sobre el vaso incli-nándolo cemo indica la figura. El vapor

que sube del agua caliente se condensasobre la superficie fría del balón y vuelvea caer en el vaso en forma de gotitas.Este experimento ilustra la evaporación,condensación y precipitación, reproducien-do el ciclo del agua tal como existe en lanaturaleza.

4.133 Demostración del ciclo de fa lluviaColocar sobre una mesa una caja que con-tenga plantas recién nacidas.A 35 o 40 c mpor encima de esta caja, sostenida por unsoporte colocar una bandeja de metal con

trozos de hielo. Poner una tetera o unbalón con agua sobre una fuente de calor,de manera que el vapor pase entre las plan-tas'jóvenes y la bandeja (ver la figura).El dispositivo está ahora listo para estu-diar el ciclo de la lluvia en pequeña escala.La tetera o balón desempeña, como fuente

de agua, el papel de la Tierra. El agua seevapora y asciende hasta la bandeja enfria-da, que representa las capas elevadas dela atmósfera que cubre la Tierra, enfria-d'as por expansión.Allí la humedad se con-

densa sobre la bandeja precipitándose enforma de lluvia sobre el sembrado.

4.134 Temperatura del punto de rocíoLa temperatura del punto de rocío se pue-de determinar empleando un envase dehojalata de superficie brillante que con-tenga un poco de agua, un termómetro yalgunos trozos de hielo. La determinaciónde la temperatura del punto de rocío cons-

tituye una importante observación meteo-rológica. Es la temperatura a la que co-mienza a condensarse la humeciad del aire,y varia de un día a otro.Asegurarse previamente de que el exte-

rior de la lata esté limpio y libre de im-presiones digitales. Colocar la lata sobreuna hoja de papel impreso de modo quela impresión se refleje claramente en susuperficie brillante. Luego, agregar hielo

al agua, poco a poco y revolver cuidadosa-mente con el termómetro. Vigilar atenta-mente la temperatura y tomar nota de laque indica el termómetro en el instanteen que en la superficie exterior de la latacomienza a formarse rocío, es decir, cuan-do las letras del impreso dejen de obser-varse claramente. Dicha temperatura seráaproximadamente la del punto de rocío.(Ver también el experimento 4.114.)

4.135 Formación de una nube en el interior

Para lograr que se forme una nube dentrode una botella, deberá obtenerse una bo-tella grande, de vidrio, a la que se adap-tará un tapón de goma atravesado porUn tubo de vidrio de 10 c m de largo. Poneragua caliente en su interior hasta unaaltura de unos 3 c m y en la parte ocupada

por el aire dispersar tiza en polvo. M e -diante un trozo de conducto de g oma co-nectar el tubo de vidrio a un inflador debicicleta (observar la figura). Sujetar eltapón y pedir a un alumno que bombeeaire en el interior de la botella. Cuando elaire esté comprimido en el interior, dejarque salte el tapón y observar qué ocurre.

de una botella

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250

Si no se consigue formar una buena nubeintroducir en la botella un poco de h umoproveniente de un fósforo o un trozo depapel humeante.El aire del interior de la botella se en-

fría al expandirse haciendo descender latemperatura por debajo del punto de rocío.

4.135 El tiempo

interior de una botella

La humedad se condensa formando unanube. En forma similar a lo ocurrido en laexperiencia, al elevarse el aire caliente porencima de la superficie del suelo, dismi-nuye la presión atmosférica, el aire al ex-pandirse se enfría y cuando su temperatura

desciende por debajo del punto de rocío,se forman las nubes.

4.136 C ó m o estudiar los copos de nieve

Si en la región nieva, se recogerán algunoscopos de nieve sobre un trapo de lana decolor oscuro y se los observará con unalupa (ver la figura). Se comprobará quepresentan numerosas y variadas formas,

de estructura siempre hexagonal. os coposde nieve se cuentan entre las cosas máshermosas de la naturaleza que nos esdab!e observar.

Proyectos meteorol6gicos

4.137 C ó m o llevar un registro de los fenó-

Se puede registrar en forma de cuadro

periódico, la fecha, hora, temperatura, as-pecto del cielo y características del viento,efectuando la lectura de los instrumentosdiariamente y a ifa misma hora. Las ano-taciones pueden hacerse en una libretabajo el siguiente encabezamiento:

menos meteorológicos

Fecha Hor a Te mp era tur a Cielo Viento Lluvia

Pueden obtenerse informaciones útiles m e-

diante el trazado de gráficos de: tempe-ratura-tiempo; recipitación pluvial-tiempo;cambios en el aspecto del cielo durantecierto período y también de las variacio-nes en la intensidad del viento.A menos que el registro se realice con

fines oficiales, en cuyo caso deberán em-plearse los símbolos internacionales, pue-den usarse escalas abreviadas. Si no sedispone de un termómetro, una escala con-veniente es: m u y caluroso, caluroso, mo-derado, fresco, frío y m u y frío. La ve-locidad del viento puede registrarse tam-bién de la siguiente manera:Leve: Mueve el humo pero no hace gi-

rar las veletas.Moderado: Levanta el polvo del suelo y

sacude apenas las ramas pequeñas.Fuerte: Se mueven las ramas grandes.M u y fuerte: Levanta nubes de polvo,

hace volar los papeles y sacude árbolesenteros.

Tempestad: Arranca las ramas de los

árboles.La dirección del viento se puede indicarmediante una flecha en la columna del

@ol brillante

0 laro

@arcialmente nublado

Lluvia

8 ieve

registro correspondiente al viento, perotambién puede construirse una estrella depapel como la representada en la figura,

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251 El tie

trazando una línea cada día a través delbrazo que coincida con mayor aproxima-ción con la dirección del viento. Para in-dicar las condiciones generales se puedenemplear los demás símbolos.

4.138 Sistemas frontales en miniatura

El experimento siguiente se puede em-plear para demostrar en forma ilustrativay eficaz lo que ocurre cuando se encuen-tran dos sistemas frontales. Las indica-ciones que se detallan a continuación de-berán seguirse al pie de la letra y prepa-rarse el acuario con todo cuidado:

a) Adaptar un acuario de cualquier ta-maño, pegando tiras de unión plegadas deltipo empleado en las carpetas plegablesde acetato. Dichas tiras deberán pegarseen los lados y fondo del acuario. Las car-petas plegables son las del tipo usado porlos estudiantes para guardar sus apuntesy pueden adquirirse en una papelería. Para

a .

b C

d e

!mpo 4.139

el pegado de las tiras en los lados y fondointerior del acuario puede usarse cementoplástico para modelistas o cemento decontacto. Estas formarán guías a pruebade agua y estancas en las que se podrá

deslizar un tabique de vidrio. En lugar deguías de plástico, pueden emplearse tam-bién guías metálicas fijadas con masilla.El tabique se confeccionará cortando untrozo de vidrio de las dimensiones reque-ridas, de manera que calce en las guíasplásticas pero dejando libre la parte supe-rior del acuario (ver la figura a).

b) Verter agua caliente en uno de l os

compartimientos y agua fría en el otro.Agregar al agua caliente colorante rojodel empleado en el arte culinario,y al aguafría colorante azul con cierta cantidad deSal.

c) Retirar el tabique: El agua azul, querepresenta una masa de aire frío se des-plazará hacia el fondo y el agua roja (ma-sa de aire caliente) quedará en la partesuperior. Esta última formará estratos, sin

mezclarse mucho.

d) Para demostrar en qué consiste unsistema frontal ocluido, se insertará nue-vamente la división y se revolverá sua-vemente en uno de los lados (la masa in-termedia).

e) Retirar el tabique: La masa inter-media (el frente ocluido) se abrirá caminoentre las capas caliente y fría formándose

tres estratos distintos.Independientemente de lo expuesto, pue-

den surgir diversos temas de estudio, cuan-do los jóvenes comiencen a formular pre-guntas y a descubrir por sí mismos las res-puestas a interrogantes de este tipo: ¿Quéhubiem ocurrido si no se hubiese colocadosal? ¿Y si ambas masas de agua, colorea-das, hubieran estado a la misma tempe-ratura? LCuál es la diferencia de tempera-

tura entre las dos (o las tres) capas deagua?

4.139 Medición de la velocidad de los

Para esta experiencia se requieren los si-guientes materiales: un globo inflado conun gas ‘más iviano que el aire’, dos trans-

vientos de altura

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4.139 El tiempo 252

portadores, una regla graduada, un trozode madera de 40 x 2 x 2 cm, un peso, y uncarrete de hilo blanco.El procedimiento es el siguiente: Fijar

un transportador a uno de l os lados deltrozo de madera en la forma que ilustrala figura, cuidando que el borde recto deltransportador sea paralelo a la cara supe-rior de la madera. Colgar el peso, suspen-dido de un hilo desde el centro del trans-portador haciendo las veces de plomada.Una pajita para beber refrescos facilitará

b

la operación de dirigir la visual. Hechoesto, se dispondrá de un sencillo instru-mento de tránsito portátil.Cuando la plomada indique 90"sobre el

transportador, el instrumento estará enposición horizontal, y cuando señale 80"su ángulo de inclinación coincidará condicha medida. Para determinar la inclina-

ción del instrumento deberá siempre res-tarse de 90" el Bngulo indicado por eltransportador. Convendrá practicar en cla-se el manejo de este instrumento: paraello, un alumno se ubicará en un puntocuya distancia con respecto a la pared semedirá previamente (entre 3 y 5 m) ydesde el mismo medirá el ángulo formado

por la visual dirigida a la parte m ás ele-vada de la pared, con la horizontal. Parahacerlo deberá determinar a cuántos gra-dos por encima de la horizontal deberáelevar la pajita para dirigir la visual a laparte superior del muro. En un papel paragráficos el alumno medirá horizontalmenteel número de unidades equivalente a sudistancia a la pared. En el extremo deesta horizontal dibujará el ángulo corres-pondiente a la elevación indicada por suinstrumento. El dibujo en escala de ladistancia a la pared y su ángulo de eleva-ción indicará la altura del cielorraso porencima del nivel del ojo. Por ejemplo:supongamos que el alumno parado a sietemetros de la pared determina que la partesuperior de ésta se halla a 30" por encimade la horizontal (la lectura del trans-portador será 60"): el cielorraso se en-contrará aproximadamente a 3,5 m porencima del nivel de su ojo. Para hallarla altura de la habitación habrá que sumara esos 3,5 la altura a la que se encuen-tran los oj os del alumno.Hecho esto, atar el globo lleno de gas

a un hilo largo para poder recogerlocuando se lo suelta hacija el techo del aula.Soltarlo y verificar cuánto tienfpo tardaen llegar al cielorraso. Efectuar esta ope-ración varias veces y calcular la velocidadmedia de ascensión desde el suelo. Dividirla altura del cielorraso por el tiempo em-pleado y determinar la velocidad de as-censo del globo.

Los alumnos pueden ahora I!evar el glo-bo al exterior y medir la velocidad de los

vientos de altura. Se deberá asignar a unalumno cada una de las siguientes tareas:a) mantener la visual fija en el globo,observando a través de la pajita; b) leercada 30 segundos el ángulo indicado porla plomada; c) controlar el tiempo cid-virtiendo cada 30 segundos al encargadode efectuar la lectura; d) tomar nota del

tiempo transcurrido y el ángulo medido,al final de cada intervalo.

Una vez registrados los datos del segui-miento del globo correspondientes a unoscuantos minutos, se podrá representar grá-ficamente la posición del mjsmo a1 finalde cada intervalo de 30 segundos. Hechoesto podrá determinarse su desplazamien-

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253 El tiempo 4.141

to horizontal empleando la misma estalapara ambas distancias, horizontal y ver-tical.

4.140 Preparación de una figura indicadora

Sumergir un trozo de papel secante blancoen una solución de dos partes de clorurode cobalto y una parte de sal común. Estepapel, mientras permanezca húmedo seráde color rosado, pero al secarse al solo cerca de un mechero de Bunsen viraráal color azul. Este es el principio de lasfiguras indicadoras del tiempo.'Se puede confeccionar un indicador de

este tipo, de construcción casera, de lasiguiente manera: Conseguir una láminaque represente un paisaje con una buenaproporción de agua o cielo y recortar unaplantilla de papel secante preparado en laforma indicada, que cubra exactamenteuna de dichas áreas. Pegar la lámina en uncartón y colgarla cerca de una ventanaResponderá rápidamente a las variacionesdel estado higrométrico de la atmósfera.

del tiempo

4.141 Determinación de la cantidad depolvo en suspensión en el aire

Para determinar la cantidad de polvo quese deposita en las Cercanías se requieren,por lo menos, tres recipientes de vidriode boca ancha, de 5 litros de capacidad ytambién aproximadamente 10 litros deagua destilada (el agua común, de la cñ-nilla puede contener pequeñas partículas

que afectarían la estimación del polvo pre-cipitado). Se necesitará además una cace-rola de 2 o 3 litros u otro recipiente sus-

ceptible de ser calentado si3 peiigro derotura y lo último, aunque no lo menos

importante: Se requiere una balanz:: quepese con una precisión del centigramo omiligramo más próximo.Verificar que los recipientes estén lim-

pios y luego enjuagarlos con un poco deagua destilada; finalmente, verter en cadauno de ellos 1,5 litros de agua destilada.Marcar el nivel del agua con esmalte parauñas; con una raya efectuada con unalima, o por cualquier otro procedimiento,

de manera que la señal no pueda ser bo-rrada por la lluvia. Cubrir la boca del re-cipiente con una tela metálica para queno penetren insectos. Colocar l os tarros alaire libre, distribuidos en distintos lugares.Deberán estar a una altura de 1,5m sobreel nivel del suelo y no debajo de árboleso aleros de edificios.Dejar los recipientes en su ubicación

durante 30 días, inspeccionándolos perió-dicamente. Al cabo de algunos días agre-gar agua destilada hasta la altura del niveloriginal (si el recipiente se secara, el vien-to haría volar el polvo). La lluvia puedecaer en el interior de los tarros sin oca-sionar ningún inconveniente, a menos quelos recipientes desborden. Si esto ocurrie-ra habría que repetir el experimento.Transcurridos 30 días, llevar los reci-

pientes al interior. Para determinar quécantidmad de polvo hay en cada uno sepesará en primer término, en la balanza,la cacerola de 2 o 3 litros, tomando notadel peso resultante; luego se verterá elagua del recipiente en la cacerola y seenjuagará éste con agua destilada paraextraer todas las partículas de polvo con-tenidas en el mismo. Seguidamente se ca-lentará el agua de la cacerola hasta quese evapore totalmente, teniendo cuidadode no sobrecalentarla porque 6e quemaríael polvo. Dejar enfriar la cacerola y pe-sarla nuevamente en la balanza. Se ob-tendrá así el peso del polvo m ás el de lacacerola. Restando de esta c i h el pesode la cacerola vacía, previamente deter-minado, se tendrá el peso del polvo.Si la balanza empleada s6Io pesara en

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4.141 El tiempo 254

centigramos, convertir el peso del polvoen miligramos multiplicándolo por 10.Lascifras indicarán cuántos miligramos depolvo han caído a través de la boca delrecipiente en el curso de un mes. Si se

desea saber a cuántas toneladas por kiló-metro cuadrado equivale este resultado,será menester calcular en primer términoel área de la boca del recipiente. Unasimple divis:ón indicará la cantidad enmiligramos caída por centímetro cuadra-do. El número de toneladas métricas caí-das por kilómetro cuadrado se obtendrámultiplicando este resultado por 10. (Sise quisiera expresar dicho resultado en

toneladas por milla cuadrada, bastaría conmultiplicar el número de miligramos porcentímetro cuadrado por 25,5.)

$e ha obtenido la misma cifra paracada uno de los recipientes colocados? (Silos números difirieran mucho, para teneruna idea más precisa de la cantidad depolvo caída en la zona conviene tomar elpromedio de los mismos.) ¿Por qué razónalguno de los recipientes puede recoger

más polvo que otro? Examinar las posib!escausas de este fenómeno. Repetir la in-vestigación durante otro mes, o en el pró-ximo año para comprobar si varía la can-tidad de polvo en suspensión en el aire.

4.142 Experimento durante una tormenta

Para esta experiencia se necesitan: un re-

loj provisto de segundero; un compás, unahoja de papel y, por supuesto, una tor-menta eléctrica. En primer lugar se debe-rá dibujar en la hoja de papel un mapaesquemático, a escala del área compren-dida dentro de un radio de aproximada-mente 15 kilómetros. Sobre el mismo de-berán trazarse círculos concéntricos espa-ciados a 1, 2, 3. 15 kilómetros a partirdel lugar de observación. En el curso de la

tormenta eléctrica se podrá determinarfácilmente la posición de cada relámpagode la siguiente manera: (1) precisando ladirección por observeción visual y (11)

calculando la distancia dividkndo por tresel intervalo en segundos que media entreel relámpago y el sonido del trueno. Elresultado indicará en forma aprcximada

eléctrica

la distancia en kilómetros. Pasada la tor-menta su trayectoria quedará iiid:cada enel mdpa.

Las nubes y el tiempo

4.143 Estudiando las nubes y sil formaciónLas nubes constituyen el testimonio visi-ble de la existencia de humedad en el aire.Esta puede encontrarse en forma líquida,como gotitas de agua, o como cristales dehielo o en ambas formas simultáneamente.Cada formacion típica de nubes es indica-dora del grado de estabilidad de la atmós-fera en que se ha formado. Las nubes

en forma de capas, o estratiformes, sonpor lo general índice de condiciones esta-bles de evolución más bien lenta. Las quepresentan gran desarro110 vertical (cu-muliformes) indican un grado de inesta-bilidad atmosférica generador de cambiosrápidos en las formaciones nubosas. Poresta razón, los meteorólogos encargadosde la predicción del tiempo consideran desumo interés disponer de descripciones

precisas de las nubes en todos os lugaresdonde se efectúan observaciones meteoro-lógicas. Dado que las formaciones nubosasse hallan continuamente en procesos decrecimiento o decadencia, pueden presen-tar una infinimta variedad de formas. Noobstante ello, es posible definir un nú-mero limitado de formas características,que se observan por lo general en todoel mundo, bajo las cuales es posible cla-

sificar aproximadamente los distintos ti-pos (véanse las fotografías de las páginas257 y 258).Además de su carácter estratiforme o

cumulifotme, las nubes pueden agruparsesegún las alturas medias de sus bases conrespecto al suelo en bajas, medias y al-tas, pero ésta no es una clasificación pre-cisa dado que dichas alturas varían segúnel 'terreno, la humedad media reinante ylas condiciones meteorológicas.Las nubes bajas comprenden a la niebla,

los estratus, estratocúmuios, cúmulus ycúmulonimbus. Estos se observan cuandolas masas de aire se desplazan sobre re-giones de la tierra cuya superficie estámás caliente o más fría que aquéllas. Elcalentamiento desigual transferido desde

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255 El tiempo 4.143

la superficie terrestre a una capa de airemás fría da origen frecuentemente a laformación de nubes del tipo cúmuliis quecontinuarán desarrollándose verticalmentehasta transformarse en cúmulonimbus o

frentes de tormenta. La altura media dela base de las nubes bajas oscila entrela superficie terrestre y 2.200 metros. Porlo general están formadas íntegramente porgotitas de agua y normalmente son m u ydensas.Las nubes medias incluyen a los alto-

cúmulus y altostratus y la altura promediode sus bases oscila entre 2.200 y 7.700 me-tros. Están constituidas por gotitas de agua

o cristales de hielo o generalmente porambos y presentan una considerable va-riación en su densidad. El piloto de unavión que vuele dentro de una nube densaformada por gotitas de agua dispondrásólo de una visibilidad de pocos metros,en tanto que en una nube de cristales dehielo podrá ver hasta una distancia de unkilómetro.

Las nubes altas son los cirrus, cirrocú-

mulus y cirrostratus, cuyas bases se en-cuentran generalmente por encima de los5.500 metros. Siempre están formados porcristales de hielo y su densidad es m u yvariable. Una de las características dis-tintivas de las nubes cirriformes es elhalo que producen en torno de los discosdel Sol o de la Luna como consecuenciade la refracción de la luz solar o lunar alpasar a través de los cristales de hielo.

Unas nubes más bajas, os altostratus con-tienen gotitas de agua y en vez de halosexhiben el fenómeno de la corona solaro lunar.Otra de las grandes categorías de nubes

comprende ‘a las que acusan gran desarro-llo vertical’. Esta categoría incluye a to-das las nubes bajas del tipo cúmulus, conexcepciún de los cúmulos de buen tiempoy los estratocúmulus. Los cúmuloniinbus

o ‘frentes de tormenta’ constituyen unacategoría especial de nubes porque sudesarrollo puede extenderse a todos l osniveles, desde los más bajos a los máselevados, y durante su ciclo evolutivo pue-den realmente dar origen a casi todos l osdemás tipos de nubes.Las notas que siguen facilitarán la iden-

tificación de las distintas clases de nubes.Niebla. La niebla es una nube estrati-

forme cuya base se encuentra en la su-perficie de la tierra. En las regiones mon-tañosas se puede observar una capa única

de nubes estratiformes designada comocapa nubosa por una estación meteorológi-ca situada en un valle y como niebla porun observatorio de la montaña. La nieblapuede estar formada tanto por agua comopor hielo.

Estratus. Es una nube estratiforme detipo bajo, frecuentemente originada comoresultado de la elevación de ia niebla su-perficial. Se produce cuando la atm6sfera

es estable. También se forman estratuscuando el aire hiímedo es levantado poruna superficie frontal, por un terreno in-clinado o por advección, como ocurrecuando aire caliente y húmedo se desplazasobre una superficie más fría. Este tipode nube es generalmente de color gris ysin contornos bien definidos. Los estratostienen generalmente entre 100 y 500 me-tros de espesor.

Estratocúrnulus. Constituyen un mantode nubes cuyas bases se hallan a unaaltura uniforme con respecto al suelo yque evidencia cierta tendencia al desarro-llo vertical. U n estratocúmulus visto desdela tierra se caracteriza por sus zonas lu-minosas y oscuras y un aspecto como desurcos o rayas de luz y áreas más oscuras.Nimbostratus. Las nubes de este tipo

se hallan siempre asociadas a las preci-

pitaciones -llovizna, lluvia o nieve-. Laaltura de la base de un nimbostratus esm u y difícil de apreciar debido a su colorun tanto oscuro y uniforme y a su formano definida netamente. Se origina en dis-tintos niveles desde los muy bajos hastalos de las nubes medias. La precipitaciónes continua, no en chaparrones, y su in-tensidad puede ser m u y variable.

Citrnulus. Los cúmulus, a veces el tipo

más común de nubes, presentan gran va-riedad en sus dimensiones y formas. Losde buen tiempo son las nubes pequeñascon forma de cabeza de hongo típicas delos cielos de la primavera y el verano. Seforman generalmente a una altura unifor-m e del suelo. Su tamaño aumenta en las

horas más calurosas del día y se disipan

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CIRRUS CIRROCUMULUS

Capa de ALTOCUMULUS ALTOCUMULUS ienticulares o amigdaloides

NIMBOSTRATUS ESTRATOCUMIJLUS

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4.143

CIRROSTRATUS

haci a la puesta del sol . Un detal l e carac-terí sti co es su ‘ aspecto de col i f l or’ . Los

bordes de l os cúmul us son netos y bi endef i ni dos. Los cúmul us el evados l l amadosa veces mamat ocúmul us se ext i enden has-

ta una al tura de vari os ml l ares de pi esy preceden a l as tronadas. Sus di mensi o-nes aument an rápi dament e y presentan easpect o de al go hi rvi ente, cambi ando con-t i nuament e de f orma. Todas l as nubesdel ti po cúmul us son muy densas y deapar i enci a pesada. La preci pi taci ón pr o-veni ente de las nubes cumul i f or mes seproduce baj o la f or ma de chaparrones másque como l l uvi a o nevadas cont i nuas. Las

bases de l os cúmul us pueden hal l arse apro-xi madament e a cual qui er al tura desde ni -vel es muy baj os hasta i ntermedi os.

Al tocúrnul us. Son muy si ml ares a l osest ratocúmul os pero en vez de ori gi narseen l os ni vel es más baj os, t i enen l ugar ‘ enl os ni vel es medi os. Ci ertas f or mas carac-terí sti cas de al t ocúmul us son i ndi cadorasde f enómenos meteorol ógi cos parti cul ares

ALTO TRATU y revi sten especi al si gni f i cación para l os

ESTRATUS

meteoról ogos y pi l otos. Una de el l as es lanube de f or ma amgdal oi de o l enti cul ardenom nada lenticufaris,asoci ada con unaacci ón ondul atori a en e campo de los vi en-tos de al tura. Las nubes i ndi vi dual es mo-di f i can cont i nuament e su aspecto comof or mas nubosas, en uno de sus bordes,di si pándose en e otro. Ot r o ti po part i cu-lar de al t ocúmul us es e l l amado alto-

cúmul us castei l atus. Presenta el aspectode pequeños cúmul os el evados, con torresy torreci l l as cuyas f or mas var í an cont i -nuament e di si pándose y vol vi endo a f or -mar se nuevament e. Las nubes de este ti poi ndi can i nestabi l i dad en l as capas medi asde la at mósf era y f r ecuent ement e anun-ci an posi bl es t orment as el éctri cas al cabode pocas horas.

Al tostratus. Son capas de nubes si tua-das en los ni vel es medi os de la atmósf era,general ment e f or madas por goti tas de aguao por una mezcl a de éstas y cri stal es dehi el o. I ndi can ai re establ e y l as preci pi ta-ci ones proveni entes de nubes de este ti poson por natural eza l eves y cont i nuas. AI-t ocúmul os y al tostratus f r ecuent ement e sepresentan j untos. E di sco del Sol o de laLuna, al bri l l ar a través de l os al tostratuc

aar

CUMULONIMBUS

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4.143 El tiempo 258

puede exhibir el fenómeno llamado coro-na, que distingue a estas nubes de loscirrostratus.

Cirrus. Son nubes tenues, semejantes aplumas que frecuentemente se presentan

en forma de parches o bandas estrechas.Están formadas íntegramente por cristalesde hielo y sus bases se encuentran agran altura con respecto al suelo. Muyfrecuentemente los cirrus anuncian laaproximación de un sistema frontal detormentas. Los cirrus rara vez son lo su-ficiente densos para ocultar por completoal Sol c a la Luna, aunque pueden espe-same lo bastante para que las sombras

proyectadas se tornen borrosas e indefi-nidas.Cirrocúmulus. Estas nubes, que forman

una capa o lámina, se asemejan general-mente a pequeños copos blancos de algo-dón. A veces pueden confundirse con losaltocúmulus, pero las nubes aisladas queconstituyen sus elementos son por lo ge-neral mucho más pequeñas que aquéllos.Cirrostratus. Son nubes formadas por

cristales de hielo en niveles elevados, amoda de capa o lámina cuya densidad pue-de variar desde espesores tan finos quesólo es posible percibirlas observandoatentamente hasta formaciones nubosaslo suficiente densas para ocultar el Sol.Los cirrostratus originan el fenómeno delhalo. Habitualmente las nubes de este tipoindican la aproximación de un sistemafrontal de tormenta.

Cúmulonimbus. Es una nubosidad densay de aspecto pesado que se desarrolla has-ta grandes alturas, frecuentemente acom-pañada por relámpagos y truenos, chapa-rrones fuertes, a veces, granizo y ocasio-nalmente tornados y trombas. Es caracte-rística de los cúmulonimbus desarrollar ensu parte superior una larga pluma o unaformación con aspecto de yunque. LOS cú-mulonimbus son literalmente verdaderas

'fábrimcas' de nubes, dado que durante sucorta evolución pueden originar a cssi to-dos los demás tipos de nubosidad. Las cús-pides de los cúmulonimbus superan confrecuencia los 20.000 metros, en tanto quesus bases pueden formarse en cualquier al-tura, desde las proximidades de la super-ficie terrestre hasta los 3.000 o 4.000 me-

tros. La velocidad de crecimiento de uncúmulonimbus es a veces del orden de2.000metros por minuto.

4.144 Observacionesy descripción de fren-

A. Frente cálido. Los frentes cálidos estánprecedidos por un lento descenso del ba-rómetro. Se observarán cirrus y general-mente cabe esperar una tormenta al cabode 24 o 36 horas. La estructura de lasnubes se espesará gradualmente a medidaque avancen; de cirrus a cirrostratus, lue-go altocúmulus o altostratus y finalmentenimbostratus o cúmulonimbus. La precipi-tación a menudo comienza desde densosaltostratus, antes de que éstos sean ocul-tados por nubes m ás bajas del tipo estra-tus o cúmulus. A medida que el frentepase, cambiará la dirección del viento, elbarómetro se elevará un poco, cesará laprecipitación, comenzará a aclarar el cie!oy la temperatura comenzará a ascendernotablemente. Durante el verano, detrásde un frente cálido, por la tarde puedenproducirse chaparrones, tormentas eléctri-cas y truenos.

B. Frente frío. Al aproximarse un frentefrío el barómetro descenderá muy rápida-mente. Los frentes fríos se desplazan m ásrápido que los calientes. Su velocidad me-dia es de 32 a 40 kilómetros por hora(aunque en ciertos casos se mueven a m e-nos de 16 kph y ocasionalmente a más

de 56 kph). El paso de los diktintos tiposde nubes será proporcionalmente más ve-loz que en el caso de un frente cálido. Latransición de cirrus a cirrostratus y luegoa altostratus o altocúmulus tendrá lugarfrecuentemente en el curso de pocas horas.La precipitación podrá comenzar entre 12y 30 horas después de observarse por pri-mera vez los cirrus.

tes cálidos y fríos

Altura aproximada

Nivel Clima Climatemplado tropical

Superior 3-8 km 5-13 km 6-18 km

Medio 2-4 ,, 2-7 ,, 2-8 , ,

Inferior desde el desde el desde el

suelo suelo suelo- 2 k m - 2 k m - 2 k m

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259 El. iempo 4.144

Durante el verano los cúmulos se trans-formarán en cúmulonimbus y produciránchaparrones y truenos. En invierno, losnimbostratus o estratocúmulus traerán llu-via o nieve. Cuando el frente pase, el vien-

to cambiará bruscamente, el barómetro seelevará paulatinamente y descenderá latemperatura.Si el frente se desplaza rápidamente,

pronto comenzará a aclarar, pero si sumovimiento es relativamente lento la nu-bosidad y la precipitación pueden durarvarias horas.C. Tornados. Los tornados son originadospor las mismas condiciones atmosféricas

que provocan el granizo y las tronadas,en particular, por la colisión entre masasde aire cálido y frío.Los tornados no pue-den predecirse, pero las condiciones delaire en que se originan son conocidas, ycuando existen, las oficinas meteorológi-cas informan habitualmente acerca de la'posibiligad de tornados'. Un tornado cu-bre un área de 70 a 330 metros de anchoy se desplaza con una velocidad media.

de 23 a 63 km por hora. En el hemisferionorte los tornados tienen lugar con mayorfrecuencia entre el 1* de abril y el 15 dejulio y por lo general al finalizar latarde. Cuando el aire es húmedo y sutemperatura supera los 26" y se produceel arribo de una masa de aire frío, existesiempre la posibilidad de que se produzca

un tornado. Frecuentemente, antes o des-pués de éste se observan las nubes deno-minadas mamatocúmulus.D. Huracanes. El huracán tropical es lamás devastadora de las tormentas. Aun-

que se producen en todo el mundo y selos designa con diferentes nombres, todoslas huracanes se originan en las regionesecuatoriales. En el norte del ecuador, ladirección general de su desplazamiento esde N a NO o NE. Al sur del eciiador,los huracanes se mueven en direccionesopuestas.Las formaciones nubosas características

de los huracanes son casi las mismas que

se observan en un frente cálido, con lasiguiente secuencia general de cambios:(a) cirrus, (b) cirrostratus, aproximada-mehte a 1.600km, recediendo al huracán,(c) altostratus; (d) nubes de lluvia, nim-bostratus o cúmuloriimbus. Frecuentemen-te se observa un halo en torno del Sol ode la Luna.Aunque la velocidad de desplazamiento

de un huracán es sólo de 12 a 24 km por

hora, es acompañado por vientos que aveces alcanzan a los 240 km por hora.En el curso de su evolución que alcanzaaproximadamente a 10 dimas alcanza acubrir un área de 800 a 3.200 kilómetroscuadrados. Cuando el barómetro comienzaa ascender y los vientos cambian de di-rección,lo peor del huracán ya ha pasado.

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Apéndice 1

Unidades SI

Magnitud física Nombre de la Símbolo Deflnici6nunidad

Unidadesbásicas

Unid acomplemen-tarias

Cantidad de materia mol molCorriente eléctrica amper ALongitud metro mIntensidad luminosa candela cdMasa kilogramo kgTemperaturatermodinámica kelvin K

Tiempo segundo S

Angulo planoAngulo sólido

Unidadesderivadas Temperatura ordinaria

Capacidad eléctricaCarga eléctricaDiferencia de potencial

Resistencia eléctricaEnergíaFuerzaFrecuenciaIluminaciónInductanciaFlujo luminosoFlujo magnéticoDensidad del flujo

PotenciaPresión

eléctrico

magnético

radián radestereoradián sr

grado Celsiusfaradcoulombvolt

o h mjoulenewtonhertzluxhenrylumenweber

teslawattpascai

" CFCV

nJNHzIXHImwb

TW

Pa

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Apéndice 1 262

Magnitud ffsica de la Slrnbolo ’ Definici6nunidad

Unidades quese emplean

conjuntamentecon las SI Area

Viscosidad dinknicaEnergíaViscosidad cinética

DistanciaDensidad del flujo

MasaPresionRadiactividadVolumen

( ifusibn)

magnético

barn hhectarea hapoise Pelectron-volt ev

stokes Stparsec PC

gauss Gtonelada tbar barcurie Cilitro 1

Fracciones decimales y múitiplos

Frocci6n Prefllo Simbolo Múltipio Prefilo sfmboio

10-1 deci d 10 deca da10-1 centi C 1o= hecto h1o-.’ mili m 102 kilo k

103 mega M

n 10s giga GL0-6 m i m o

10-9 nano106 tera Tpico f0-12

10-15 atrJ a

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263

Apéndice 2

Apéndice 2

Conversión de unidades de otros sistemas a unidades SI

Ma gn itu d física Unid ad

Area pulgada cuadradapie cuadradoyarda cuadradamilla cuadrada

Densidad pulgadas/pie cúbicoEnergía B.T.U.

caloría (15"C)ergiopie-libra-fuerzapie-poundal

kilogramo-fuerzalibra fuerzapoundal

pulgadapieyardamillalibracaballo de fuerzaatmósfera

torrpulgada fuerza/pulgada

Fuerza dina

Longitud angstrom

MasaPotenciaPresión

Temperatura

Volumen

grado Fahrenheit

pulgada cúbicapie cQbicogalón imperial (R. .)galón (E. .U. .)

Equivalencia

6,4516X 10-4 m2 y 645.16 mniz9,2903 X 10-2 mz8,36127X 10-1 mi2,58999 kmn1.60185 X 10 kg m-31,05506 X 103 J4,1855 J10-7 J1,35582 J4,21401 X 10-1 J

10-5 N9,80665 N4,44822N1,38255 X 10-1 N10-10 m2.54 X 10-2 m

3,048 X 10-1 m9,144 X 10-1 m1,609344 k m4.5359237 X 10-1 k kg7,457 x 102 w1,01325 X 10- kN m-!

1,33322 X 102 N m-2cuadrada 6,89476 X 101 N m-2V

5t"F = - TOC + 32

1,63871 X lo-' m'2,83168 X 10-2 m:4,546092 X lo-%: mn3,788404 X 103 m';

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Apéndice 3 264

Apéndice 3Tab,la periódica

Hi dr6geno

3 6.940 4 9.013L

1Be.

Litio Beriiio

I I 22.997 12 24.32Na 1 W

Sodi o Magnesi o

19 39.096

Potasi o

RbRubi di o

20 40.08Ca

Cal ci o

38 87.63Sr

Estronci o

21 44.96sc

Escandi o

39 88.92Y

Ytri o

122 n7.90 123 V 50.95

Ti tani o Vanadi o

140 zr1.22 141 N r 9 1

Ci rconi o N obi o

52.01 25 54.93 26 55.85 27 58.94jj< Cr 1 Mn 1 Fe 1 Co 1r omo Manganeso H erro Cobal to1 I I

I I I I 195.95 43 (99) 44 101.7 45 102.91l<j Mo 1 Tc 1 Ru 1 Rh 1ol i bdeno Tecneci o Ruteni o Rodi o~~

55 132.91 56 137.36 57-71 72 178.6 73 180.88 74 183.92 75 186.31 .76 190.2 77 193.1cs Ba Ti erras H Ta W Re os I r

Cesi o Bari o raras Haf ni o Tantal i o Tungst eno Reni o Osmio I ridi o

.92 58 140.13 59 140.92 60 144.27 61 (145) 62 150.43

io Ceri o Praseodi mo Neodi m o Prometi o Samari o

Ce Pr Nd Pm Sm

- _ _ - - _ _ _ - - _ _ _ _ _ _ ~

l89h 227 90 232.12 91 (231) 92 238.07 93 (237) 94 (242)

Cl ave f Acti ni o Tori o Protacti ni o Urani o Neptuni o Pl utoni o! Ac Th Pa U N P Pu

_ _ _ _ - _& _ _ - _ _ - - - _ -úmer o

Nombr e

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265

5 10.82 6 12.01 7 14.008 8 16.00 9 19.00B C N O F

Boro Carbono N trógeno Oxí geno Fl úor "

13 26.98 14 28.09. 15 30.98 16 32.066 17 35.457

Al umni o ' Slicio Fósforo Azuf re CloroA s P S CI

28 ' 58.69 29 63.54 30 65.38 31 69.72 32 72.60 33 74.91 34 78.96 35 79.916N cu Zn Ga Ge As Se Br

N quel Cobre Ci nc Gal i o Ger mani o Arséni co Sei eni o Br omo

46 106.7 47 107.88 48 112.41 49 114.76 50 118.70 51 121.75 52 127.60 53 126.904Pd Ag Cd In Sn Sb Te 1

Pal adi o Pl ata Cadm o I ndi o Estaño Ant i moni o Telurio I odo

78 155.23 79 197.2 80 200.61 81 204.39 82 207.21 83 209 84 210 85 (210)

Pt Au Hg TI Pb Bi Po At

Pl ati no Oro Mercuri o Tal i o Pl omo Bi smuto Pol oni o Astato

Apéndice 3

2 4.003He

Hel i o

10 20.183

NeónNe '

18 39.9A

Ar gón

36 83.6Kr

Kri pton

54 131.30Xe

Xenon

86 222

RnRadón

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Apéndice 4 266

Apéndice 4

Tablade los

elementosN 0

Simb. atómico

~ ~~~~~

Da!os de interés

AcAlAmSbAr

AsAt

SBaB kBe

Bi

BBrCd

CaCfC

CecsZ n

Zr

c1co

c uCr

Cm

D YEs

ErscSn

SrEuF m

FPFr

8913955118

3385

1656974

83

53548

20986

585530

40

1727

2924

96

6699

682150

38

631O0

91587

ActinioAluminioAmericioAntimonioArgón

ArsénicoAstato

AzufreBarioBerkelioBerilio

Bisinuto

BoroBromoCadmio

CalcioCalifornioCarbono

CerioCesioCinc

Circcnio

CloroCobalto

CobreCromo

Curio

DisprosioEinstenio

ErbioEscandioEstaño

Estroncio

EuropioFermio

FlúotFósforoFrancio

Metal radiactivo; raro.Sus aleaciones son fuertes y livianas.Producido por el hombre. Sumamente radiactivo.Metal plateado y quebradizo. Importante para aleaciones.Gas incoloro existente en el aire, usado en las lámparaseléctricas.

Gris y sólido. Sus compuestos son venenosos.Obtenido por el hombre a partir del bismuto. Elemento radiac-

Sólido amarillo, no metálico.Metal liviano, blando, blanco plateado.Obtenido por el hombre (1950). Metal sumamente radiactivo.Metal liviano. Los resortes pequeños de aleación de berilio

Metal de color rosa plateado, produce aleaciones duras y de

Sólido no metálico. Se encuentra presente en el bórax.Líquido rojo. Su nombre significa 'hediondo'.Metal plateado. Frecuentemente empleado para recubrir otros

Metal liviano. Sus compuestos abundan en la corteza terrestre.Producido por el hombre (1950). Metal sumamente radiactivo.Elemento clave en quimica orgánica. Existe en todos losvegetales y animales.

Metal duro. Usado en las piedras para encendedores.Metal plateado y blando. Se funde en agua hirviendo.Metal blanco azulado. Empleado como revestimiento exterior

Metal dorado. Su compuesto, el circón, es una piedra semi-

Gas verde amarillento. 'Tcnenoso. Buen agente blanqueador.Metal plateado. Forma parte de aleaciones fuertemente mag-

Metal rojo, conductor de la electricidad.Metal plateado y brillante, usado en aleaciones de acero in-

Producido por el hombre, a partir del plutonio. Metal muy

Metal terroso raro. Su nombre significa 'difícil de obtener'.Obtenido bombardeando uranio con núcleos atómicos de nitró-

Metal terroso raro.No obtenido aún en estado libre. Raro.Metal plateado usado como recubrimiento del hierro, por gal-

Metal duro y activo; parecido al calcio en sus propiedades

Metal terroso raro.Obtenido agregando neutrones al plutonio para obtener caii-fornio. Agregando 'más neutrones se obtuvo el elemento 100.Sumamente radiactivo.

Gas venenoso, m u y activo.Sólido blando, no metálico. Arde con facilidad.Metal radiactivo extremadamente raro. Obtenido también me-

tivo no metálico.

y cobre son de mucha duración.

bajo punto de fusión.

metales por galvanoplastia.

del hierro galvanizado.

preciosa.

néticas.

oxidable.

radiactivo.

geno. Peso atómico 247. M u y radiactivo.

vanoplastia, en las latas.

químicas.

diante reacciones nucleares.

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267 Apéndice 4

Datos de interésV‘lrnb’ atdmico

G d 64

Ga 31

Ge 32Hf 72H e 2

H 1Fe 26H o 67In 491 53

Ir 77

Kr 36La 57L w 103

Li 3Lu 71M g 12M n 25M d 101H g 80Mo 42N d 60N e 10

N P 9 3Ni 28N b 41

N 7No 102A u 7 9os 76O 8Pd 46

Pt 78

Pb 82Pu 94Po 84

K 19Pr 59Pm 61

Pa 91Ra 88

A g 47

Gadolinio

Galio

GermanioHafnioHelio

HidrógenoHierroHolmioIndioIodo

Iridio

KriptónLantanioLaurencio

LitioLutecioMagnesioManganesoMendeleviumMercurioMolibdenoNeodimioNeón

NeptunioNíquelNiobio

NitrógenoNobelioOroOsmioOxígenoPaladioPlataPlatino

PlomoPlutonioPolonio

PotasioPraseodimioPrometio

ProtactinioRadio

Metal terroso raro. Es un elemento AO obtenido aún en estado

Metal blanco brillante. Extraído generalmente de los minerales

Metal gris, quebradizo, similar al estaño.Metal pesado similar al circonio.Gas químicamente inactivo, dos veces más pesado que el hi-

Gas incoloro. Es el más liviano.Es el segundo metal en abundancia.Metal terroso raro. ha obtenido aún en estado libre.Metal blando, plateado, similar al aluminio.Sólido marión oscuro. Al ser calentado desprqde hermosos

Metal plateado. En aleación con el platino se emplea en puntas

Gas inerte e incoloro existente en la atmósfera.Metal terroso raro.El más reciente de los elementos, obtenido por el hombre(1961). adiactivo, de vida sumamente corta.

Metal blafido; el más liviano de los conocidos.Metal terroso raro, de pocas aplicaciones.Combina la liviandad con la solidez.Metal pesado. D e gran importancia en la industria siderúrgica.Sumamente radiactivo y de corta vida.Metal líquido, pesado y de color plateado.Metal plateado. Forma importantes aleaciones con el acero.Metal terroso raro. Forma compuestos rosados.Gas inerte existente en la atmósfera. Se emplea en tubos el&-

Obtenido por el hombre a partir del uranio. Radiactivo.Hace al acero resistente al óxido.Metal plateado. Antes denominado columbio.

Gas incoloro; integra el 78 %del aire atmosférico.De corta vida. Sumamente radiactivo.Famoso por su valor ornamental y c omo patr6n monetario.Metal plateado. Es el elemento mas pesado.Gas incoloro. Elemento abundante.Similar al platino.Es el mejor conductor del calor y la electricidad.Metal plateado, usado en recipientes de laboratorio e instru-

Metal blando, pesado, de color blanco azulado.Producido por el hombre. M u y importante en la fisión nuclear.Metal radiactivo. Descubierto por los esposos Curie poco antes

Metal blando, más liviano que el agua.Metal terroso raro.Metal terroso raro; obtenido por el hombre a partir del pra-

Metal radiactivo presente en los minerales de uranio.Metal radiactivo. Su descubrimiento estimuló las investigacio-

libre.

de cinc.

drógeno.

vapores purpúreos.

de lapiceras.

tricos de colores brillantes.

mentos.

que el radio.

seodimio.

nes acerca de la radiactividad.

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Apéndice 4 268

~~

N" DaTas de interésotómico

R n 86Re 75Rh 45

Rb 37R u 44Sm 62Se 34Si 14N a 1 1

TI 81Ta 73Tc 43Te 52Tb 65Ti 22

Th 90Tm 69W 74

U 92

V 23

X e 5 4Yb 70Y 39

RadónRenioRodio

RubidioRutenioSamar:aSclenioSilicioSodioTalioTantalioTecnecioTelurioTerbioTitanio

TorioTulioTungsteno

Uranio

Vanadio

XenónYterbioYtrio

El más pesado de los gases. Radiactivo; procede del radio.Metal pesado semejante al. manganeso.Metal pessdo. Parecido en aspecto al aluminio. Usado en jo-

Metal blando, raro, químicamente m u y activo.Metal duro y quebradizo, de color gris.Metal terroso raro.Sólido no metálico. Similar al azufre en sus reacciones químicas.Sólido no metálico. El segundo en abundancia.Metal blando y m u y activo; más liviano que el agua.Metal sólido similar al plomo: su s sales son m u y venenosas.Semejante al hierro pulido. Forma aleación con el acero.Metal pesado. Es uno de los productos de la fisión del uranio.Sólido no metálico. Similar al azufre en las reacciones químicas.Metal terroso raro. No obtenido aún en estado libre.Metal duro y resistente. Los nuevos métodos de producción le

Metal gris, pesado. Todos sus compuestos son radiactivos.Metal terroso raro, no obtenido aún como elemento iibre.Metal pesado. Es el que posee punto de fusión más elevado.Antes llamado wolfram.

Objeto de intensa búsqueda en todo el mu ndo a causa de suimportancia en la fisión nuclear.

Metal gris de difícil fusión. Forma con el acero aleaciones fuer-tes y tenaces.

Gas raro, inerte e incoloro, componente de la atmósfera.Metal terroso raro.Metal terroso raro. M ás abundante que otras tierras raras m e-

yería para galvanoplastia.

deparan un futuro brillante.

tálicas:

Apéndice 5

Indicadores ácido-base

ColorIndicador ' Cantidad de indicador para 10 ml

Acidez Alcalinidad

Azul de timol 1,2-2,8Tropeolina O0 1,3-3.2Amarillo de 2,9-4,0metilo (B)

metilo (B)

bromofenol (A)

bromocresol

Anaranjado de 3,l-4,4

Azul de 3,O-4,6

Verde de 4,O-5,6Rojo de metilo (A) ,4-6,2Azul de 6,2-7.6bromotimol

Rojo de fenol (A) 6,440Rojo neutro (B) 6,8-8,0

Azul de timol 8,O-9,6

1-2 gotas solución 0,i%en agua1 gota solución 1 %en agua1 gota solución 0,L%en alcohol

1 gota solución 0,l%en agua

1 gota solución 0,l%en agua

1 gota solución 0,l%en agua1 gota solución 0,l%en agua1 gota solución 0,l%en agua

1 gota solución 0,l%en agua1 gota soiucibn 0,l%en alcohol

1-5 gotas solución 0,1$6en agua

90%

70%

rojorojorojo

rojo

amarillo

amarillorojoamarillo

amarillorojo

amarillo

amarilloamarilloamarillo

anaranjado

azul-violeta

azulamarilloazul

rojoamarillo

azul

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269 Apéndice 6

IndicadorColor

$::'pHo Cantidad de indicador para 10 mlAcidez Alcalinidad

Fenolftaleína (A) 9,O-11,0

Timolftalefna 9,4-10,6

Amarillo de 10,o-12,oalizarina

Tropeolina O 11,O-13,O

Nitramina (B) 11,O-13,0

Acido 12,O-13,4trinitrobenzoico

1-5 otas solución 0,l o/c en alcohol

1 gota solución 0,l o/c en alcohol

1-5 otas solución 0,l%n alcohol

1 gota solución 0,l%en agua

90 %

90 %

90 %

1-2 otas solución 0,l%n alcohol70%

1 gota sohición 0,l%en agua

Apéndice 6

Humedad relativa del aire (porcentaje) -"C

incoloro rojo

incoloro azul

amarillo anaranjado-

amarillo anaranjado-

incoloro anaranjado-

incoloro anaranjado-

marrón

marrón

marrón

rojo

Tem per atu ra Depresión del ter m6m etr o de bulbo h ú m e d o ("C)del term6metrode bulbo seco

(OC)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 20

50 9445 9440 9335 9330 9225 9120 90

15 89' 10 87

89 84 7988 83. 7888 82 7787 80 7586 78 7284 76 6981 73 64

79 68 5975 62 51

74 70 65 6173 68 63 5971 65 61 5668 62 57 5265 59 53 476! 54 47 4156 47 40 32

49 39 30 2138 27 17 5

57 53 46 40 33 28 2255 51 42 35 28 22 1652 47 38 31 23 16 1047 42 33 24 16 841 36 26 16 835 29 17 626 18 5

12 4

Apéndice 7

Equivalencia de temperaturas en distintas escalas

Kelvin Celsius Fahre nheit

Cero absoluto O" K -273" C -459" FCero Fahrenheit 255" K -18" c O" FPunto de congelación del agua 273" K O" c 32O FPunto de ebullición del agua 373" K 1000 c 212" F

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Apéndice 8

10

1 1

12

13

14

15

16

17

18

19

2021222324252627

282930

3132333435

3637383940

4142434445

47484950

46

270

O

oooo

0414

0792

1139

1461

1761

2041

2304

2553

2788

30103222342436173802397941504314

4472462447714914505151855315

544155635682579859116021

61286232633564356532

6721681269026990

6628

Apéndice 8

2355

2601

2833

Logaritmos

2380 2405

2625 2648

2856 2878

- -30543263346436553838401441834346

4502465448004942507952115340

546555875705582159336042

6149625363556454,bSSi

664667396830

1

0043

0453

0828

1173

-

-

--

3075 30963284 33043483 35023674 36923856 38744031 40484200 42164362 4378

4518 45334669 46834814 48294955 49695092 51055224 52375353 53665478 54905599 56115717 57295832 58435944 59556053 6064

6160 61706263 62146365 63756464 64746561 65716656 66656749 67586839 6848

1492

1790

2068

2330

2577

2810

30323243344436363820399741664330

448746394786492850655198532854535575569458095922603

613862436345644465426637673068216916998

-

----

--

--

--

--

--

--

0086 0128 0170

5

0212

06070969

--

-

1303

16141903

--

21752430-

-261229003118332435223711

406542324393

45484698

4983511952505378a

---

3892

4843

56235740585559666075

618062846385

-

-6484658066756767685769467033

9 1 1 13 14

9 1 1 12 149 LO 12 13

9 10 1 1 13

8 10 I I 128 9 1 1 128 9 10 128 910117 910117 8 10 1 17 8 9107 8 9107 8 9106 8 910

6 7 8 96 7 8 96 7 8 96 7 8 9

6 7 7 85 6 7 85 6 7 85 6 7 85 6 7 8

--

6 7 8 9

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27 Apéndice 8

5152535455

56

Nota: Est as tabl as se han conf ecci onado de tal f or ma que l a cuarta ci fra deci mal de cadal ogari t mo es si empre i nferi or o superi or en una uni dad a la cuarta ci fra deci mal más próxi ma.Por ej empl o: s e l ogar i tmo hal l ado es 0,5014, e deci mal de cuat ro ci f ras más apr oxi madopuede ser 0,5013, 0,5014 o 0,5015. En una tabl a de di f erenci as uni f ormes como la presenteno es posi bl e obtener mayor preci si 6n.

O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

7076 7084 7093 7101 7110 7118 7126 7135 7143 7152 1 2 3 3 4 5 6 7 87160 7168 7177 7185 7193 7202 7210 7218 7226 7235 1 2 2 -3 4 5 6 7 77243 7251 7259 7267 7275 7284 7292 7300 7308 7316 1 2 2 3 4 5 6 6 77324 7332 7340 7348 7356 7364 7372 7380 7388 7396 1 2 2 3 4 5 6 6 7

7404 7412 7419 7427 7435 7443 7451 7459 7466 7474 1 2 2 3 4 5 5 6 7

7482 7490 7497 7505 7513 7520 7528 7536 7543 7551 1 2 2 3 4 5 5 6 7

59’

6061

7709 7716 7723 7731 7738 7745 7752 7760 7767 7774 1 1 2 3 4 4 5 6 7

7782 7789 7796 7803 7810 7818 7825 7832 7839 7846 1 I 2 3 4 4 5 6 6

7853 7860 7868 7875 7882 7889 7896 7903 7910 7917 1 1 2 3 4 4 5 6 67945 7952 7959 7966 7980 7987 1 1 2 3 4 5 6 61 :: i i i i 1 1 z7”8014 1 8021 1 8028 1 8035 1 804‘: 1 8048 1 8055 1 1 1 2 3 1 1 4 5 5 6 1

646566

8062 8069 8075 8082 8089 8096 8102 8109 8116 81228129 8136 8142 8149 8156 8162 8169 8176 8182 81898195 8202 8209 8215 8222 8228 8235 8241 8248 8254

I5 5 6

8485

9243 9248 9253 9258 9263 9269 9274 9279 9284 9289 1 1 2 2 3 3 4 4 5

9294 9299 9304 9309 9315 9320 9325 9330 9335 9340 1 1 2 2 3 3 4 4 5

86 9345 9350 9355 9360 9365 9370 9375 9380 9385 9390 1 ! 2 2 3 3 4 4 5

1 1 2 2 1 3 1 4 4 5 6i r 2 2 1 3 1 4 4 5 5

87888990

919293

1 1 2 21 1 2 2 1 : I : 4 : : I

9395 9400 9405 9410 9415 9420 9425 9430 9435 9440 O 1 I 2 2 3 3 4 49445 9450 9455 9460 9465 9469 9474 9479 9484 9489 O 1 1 2 2 3 3 4 49494 9499 9504 9509 9513 9518 9523 9528 9533 9538 O 1 1 2 2 3 3 4 4

9542 9547 Y552 9557 9562 9566 9571 9576 9581 9586 O 1 1 2 2 3 3 4 4

9590 9595 9600 9605 9609 9614 9619 9624 9628 9633 O 1 1 2 2 3 3 4 49638 9643 9641 9652 9657 9661 9666 9671 9675 9680 O 1 1 2 2 3 3 4 49685 9689 9694 9699 9703 9708 9713 9717 9722 9727 O 1 1 2 2 3 3 4 4

. -+1 2 2 3 4 5 5

949596919899

xz; ~; ~; :4 4 5

1 1 2 2 3 4 4 5

1 1 2 2 3 4 4 51 1 2 2 3 4 4 51 1 2 2 3 4 4 5

9731 9136 9141 9745 9750 9754 9759 9763 9768 97739771 9782 9786 9791 9795 9800 9805 9809 9814 98189823 9827 9832 9836 9841 3845 9850 9854 9859 98689868 9872 9877 9881 9886 9890 9894 9899 9903 99089912 9917 9921 9926 9930 9934 9939 9943 9948 99529956 9961 9965 9969 9974 9978 9983 9987 9991 9996

3 3 4 4O 1 1 2 3 3 4 4O 1 1 2 3 3 4 4o 1 1 2 2 3 3 3 4

Los der echos de repr oducci ón de la parte de estas tabl as que compr ende los l ogar i t mos delos númer os 1,000a 2,000es propi edad de los sef i ores Macm l l an and Company Ltd. , qui eneshan, no obstante, aut or i zado su r eproducci bn en di cha f or ma, en cual qui er publ i caci on confines edi i rati vos.

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Apéndice 9 2 2

Apéndice 9

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273 Apéndice 9

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fndice

Acci ón y reacci ón, experi mentos sobre, 2.243-

Acero, 2.64Acero recoci do, 2.64Acer o templ ado, 2.64Acetato de pl omo, 2.69Acetona:

conducti vi dad, 2.60 Bpunto de ebul l i ci ón, 2.6sol vente para experi mentos de croi natogra-

sol vente para i ndi cadores, 2 43

di fusi ón con amoní aco, 2 54en agua regi a, 1.39preparaci ón, 2.36 ,

propi edades, 2.36sol ución di l ui da, 1.36uso en ensayo de mneral es, 4.13 B, 4.55uso en experi mntos sobre despl azamentos

de i ones, 2.89

uso en obtenci ón: de azufre en sol uci ón dcti osul fato de sodi o, 2.92-93; e bi óxi do decarbono, 2.91; de hi drógeno,2.33:de re-sina de f ormal dehí do resorcinol , 2.102

51, 4.102-104

fía, 2.24

Aci do cl orhí dri co:

Aci do esteári co, 2.2Aci do l ácti co, 2.39Aci do ní tri co, 1.36, 1.39Aci do sul fúri co:

en acumul adores, 1.38cn electról isis del agua, 2.36en producci ón de hi drógeno, 2.34, 2.36,

cn producci ón de resi na, 2.101l i beración de cal or en di l ución de áci do con-

2.76

centrado, 1.36, 2.80Aci do thni co, 1.71Aci dos:

ac6ti co. 1 .36, ,100agua regi a, 1.39cl orhí dri co, 1.36, 1.39, 2.33, 2.36, 2.54

del suel o, 4.47esteári co, 2.2l ácti co. 2.39ní tri co, 1.36, l .39

sol uci ones di l ui das, 1 .36sul fúri co, .36, .38, .34, 2.36, .69, .76,

ti i ni co, 1.71Acti vi dad de las hoj as (i&ase furrzbién Fotosí n-

tesis; Respi raci ón de las pl antas: Transpi ra-ción) :cl orofi l a, 3.45 Afósil es, 4.34producci ón dc al mdón, 3.45 A

2.89, .91-93, .102, 4.13 B,4.55

2.80 C, 2.101

producci ón de azúcar, 3.45 Bproducci ón de bi óxi do de carbono, 3.45 Csol uci ón de azul de br omo t i mo1 i ndi cadora

de presenci a de bi óxi do de car bono,3.45Csol uci ón de i odo i ndi cadora de presenci a de

al mdón, 3.45Asol uci ón para prueba de azúcar, 3.45 B

Acuari os, 3.9-10, .56, 4.138Achernar , 4. 76B, 4.78BAgua:

acci ón erosi va, 4.50 B, 4.53, 4.62acción sobre las pl antas, 4.44agua de cri stal i zaci ón,2.32agua subterránea,4.56-57cal or de evaporaci ón del , 2.17ciclo del , 4.132-133condensaci ón, 4.131-136condensada en e ai re, 4.121-130conducti vi dad del cal or en el . 2.153conducti vi dad el éctri ca, 2.60Ccongel aci ón,2.129, .59, .143

copos de ni eve, 4.136corri entes de convecci ón, 2.124-126. .129densi dad máxi ma, 2.129d-sti l ada, 1.32, 4.141efecto de la temperatura sobre cl , 4.59empl eo para demostrar la presi ón atrnosf6i . i -

en e suclo. 4.44-46, .48-50, . 23en la respi raci ón. 4.126en l as pl antas. 4.124-126en l os al i mentos, 2.98 Besi i mación del ai re en di sol uci ón e n el . 2.24,evaporaci ón. 4.56. .144. 4.122-123. .127-

fi l tración del agua. 4.57hi grómetro capi l ar,4,112hi grómetro punto de rocí o. 4.113-114 C,

humedad atmosféri ca, 4. 12. 4. 14humedad relati va. 4.112. 4.114medi dores de sal pi caduras. 4.52mneral es en sol uci ón. 4.55nubes. 4.135. 4.143-44permeabi l i dad del suel o. 4.54pl uvi ómetro. 4.46, 4.1 , 4.1 3

punto de ebul l i ci ón. 2.5punto de rocí o, 4.113-114, .134-135separaci ón del agua en e benceno, 2.26

ca, 4.117

130.

4.134. 4.140

Agua de cal . 1.47, 2.98 R, 3.42Agua de mar , 1. 50Agua desti l ada, 1 .32Agua regi a, 1 .39Aguj as para brúj ul as. ix!crsc L’IT Magnet i smo.Ai re:

aire.fríomás pesado que el cál i do, 4.118

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liidice 276

cantidad de polvo en el, 4.140condensación de la humedad del, 4.13 - 132corrientes de convección en el, 2.127-128,

efectos de la evaporación en airc cn inovi-miento, 4.129

en el suelo. 4.43expansión al calentarse, 2.110-1 1 , 4.1 15humedad del aire, 4.121-126, 4.130-136,

4.119-120

4.140Aislación del calor, 2.1 17Albireo, 4.91

Alcohol, lámpara de, 1.25Alcohol metílico, 2.13Aleación para fusibles eEctricos, 1.53Aleaciones:aleaciones de estaño y plomo, 2.61

clases de aleaciones, 1.53dureza dz las aleaciones, 2.62efecto de aleaciones sobre el punto de fusión

de los metales, 2.63molde para fundición de, 2.61placa metálica para probar el punto d e fu-sión de, 2.63

probador dz dureza, 2.62Algas, 3.9Almidón, 1.70,2.95, .45 AAltura de una estrella, 4.67Alumbre, 4.24Aluminio:

Alcohol, 2.6-7, .24, 4.81

acción de los ácidos diluidos sobre el, 2.74en la corteza terrestre, 4.4en las rocas ígneas, 4.21productor de cargas estáticas, 2.147

difusión del, 2.54empleo en diazotipias, 1.10experimento de la fuente, 2.37Bpreparación del, 2.37 Apropiedades del, 2.37 A

Anucuris,3.9, 3.41Ananá, 3.46 C

Anaranjado de metiio, 2.78Andrómeda, 4.72Anemómetro, 4.109Anfíboles, 4.17Angulo de elevación, 4.139Angulos, su trazado en el reloj de sol. 4.69Animales:

Amoníaco:

células, 3.67corazón del caracol, 3.62Iiuesos, 3.63músculos, 3.63oxígeno (absorbido por pequeños anima-

les), 3.61sangre y vasos sanguíneos. 3.63-65tejidos de la pata de pollo, 3.63

Antera, 3.53Antracita.4 23Apatita, 4.6Apio, 3.60Arado de zonas adyacentes. 4.53Arañas, 3.36. 3.38Arboles recién nacidos, 3.38-39Arcilla, 4.26, .32, 4.16

Arenisca, 4.22, 4.38Arena, 2.22, .22, .30, 4.36Argón, 4.101Ascensión recta, 4.74Astronomía, 4.65-101Auriga, 4.91Avena, 3.58A,3.58 C, .59Azúcar, 2.39, 2.60 B, 2.95, 4.24

Azufre, 2.48, 2.60su producción en las plantas, 3.45 B, 3.51

reacción azufre-cinc, 2.70reacción azufre-cobre, 2.70reacción azufre-hierro, .70

Azul de bromo-timol, .55,3.45 CBacterias, 3.66Balanza a resorte, 1.12Balanza de astil, sensibk, 1.16Balanza con una pajita, 1.15

Balanza simple, 1.12Balanzas:a resorte, 1.13con una pajita, 1.15de astil, sensible, 1.16romana (o danesa), 1.14simple, 1.12

Bambú, 3.48, 3.56Banco Óptico, 2.219Banda bimetálica, 2.107Barómetros:aneroidz, 2.308Fortin (a mercurio), 2.307medición de la presión atmosférica, 4.113.4.115

Barro, 4.52, .60Bases, 1.37, 2.44, 4.47Begonia, 3.48Benceno, 2.7, 2.16, 2.22, 5.26Benedict, solución de. 1.54Betelgeuse, 4.74, .91Bicarbonato de sodio, 2.11Bicromado de amonio, 2.55 ABiotita, 4.16Bióxido dr azufre. 2.7576

Bióxido de carbono:difusión del, 2.53 Ael arte culinario y el, 2.39empleo en determinación dc la absorción de

preparación del, 2.38presencia en las hojas del, 3 45 Apropiedades del, 2.38reacción con el magnesio del, 2 77

de vacío, 2.196elevadora con una jeringa. 2.311impelente con un tubo de ensayo, 2.312inflador de bicicleta, 2.309

Bórax, 1.5Boyle, ey de, 2.316Broches cocodrilo, 2.60. 2.156Bromo, 2.68, 2.96Bromoformo. 2.15, .27Biomuro de plonio. 2.60. 2.68Biomuro de potasio, 2.68Bronce, 1.53Bruselas (pinzas), i .35

oxígeno por animales pequeños. 3.61

Bombas:

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277 lndice

Cactus, 3.37Caída d e los cuerpos:bolillas rodando sobre plano inclinado, .235caída simulthx de bolillas dc cojinete.

ticmpo de caída de un cuerpo, 238

trayectoria dz un proyectil. 2.2394.119

2.234

Caia uara estudio de la convección. 2.1%.

Caia proyectora, 2.205-206Caias para colcccionar insectos, 3.15CCalabaza, 3.52Calcio,4 4, 4.21Calcita, 4.6. 4.19-20Calcntadoi (con una lata), 1.31Calor:

accikii sobre el cobre. 2.28 Aacción sobre el magncsio, 2.28 Aaislación, 2.117

brinda bimetrilica. 2.107calentamiento del sulrato dz cobre. 2.32conductividad del, 2.118-122. .132de evaporación y licuefacción, 2.17diferencia entre calor y temperatura,2.103dilatación de líquidos por el, 2.108-109dilatación de sólidos por el, 2.106en reaccionesquímicas,2.80-83expansión Cl-1 aire por el, 2.110-1 1experimento del tornillo y del tarugo, 2.105percepción de la temperatura, 2.112producido por electricidad, 2.160-162radiación del, 2.130-140recolección de productos gaseosos de la com-

sustancias de masa constante al ser calenta-

sustancias que pierden masa al ser calenta-

termómetros, 2.113-1 5txmoscopio, 2.116transformación de energía cinética en calorí-

bustión, 2.29

das, 2.31

das, 2.30

fica, 2.104Calor de evaporación, 2.17Calor específico de un líquido, 2.17

Caloría, 2.17, 2.135-136. 2.82-83Calorímetro, 1.28Cámara, 4.90Cambios de estado:

de líquido a vapor, 2.17d e sólido a líquido, 2.16

Can Mayor (Canis Major) 4.73Cáncer (Trópico de), 4.70A, 4.98-99Canopus, 4.76 B, 4.78 BCaia de azúcar, 3.48, 3.56Capella, 4.76 A,4.91Capilaridad dri suelo, 4.48, 4.5657Capricornio (Trópico de), 4.99

Caracoles, 3.9, 3.62Carbonato de calcio, 2.38, 4.22Carbonato de cobre, 2.30 B, 2.71Carbonato de sodio, 2.71Carbonoelectrodos de, 2.59, 2.68-69, 2.88-90en la llama del quemador de Bunsen, 2.1residuos al calentarse elementos, 2.93 Asu srparación en mezcla con estaño, 2.18

Caroteno, 2.24 ACarta, 4.22Caseína, de la leche, 2.100Cassiopea, 4.72, .28 R, 4.91Catálisis, 2.94, 2.97Cebollas, 3.58 A, .58 C,3.59

Células(

iología)algas células, 3.66células de la mejilla,3.67comparación de células animales y vcgetalcs,

cromosomas, 3.69-70cromosomas salivarios, 3.70empleo de microscopio electrónico para es-tudio de células, 3.71

huevo de avestruz, 3.66mitocondrio, 3.71organismo multicelular, 3.66organismo unicelular, 3.66

Órganos menores de las células, 3.70-71paredes de las células, 3.68protistas, 3.66reproducción, 3.69

a prueba de ácidos, 1.56de celuloide, 1.56de Faraday, 1.56empleo en confección de ladrillos, 2.66para acuarios, 1.56para hierro, 1 .56portland, 4.25

3.67

Cemento:

Cenit, 4.74

Centauri (alfa y beta) 4.76 B, 4.78 BCera:cemento de Faraday, 1.56compuesto de Chatterton, 1.56conductora de la electricidad,2.60

como electrodo en pilas, 2.84-85.2.88, .150en experimentos sobre desplazamiento del

en obtención de hidrógeno, 2.33-34, .74fundente para soldarlo, 1 .5

Círculo Polar Artico, 4.70 A.4.98-99Citrato férrieo de amonio, . 1Clorato de potasio, 2.47Clorofila, .24, 3.54 ACloruro de amonio, 2.54, 2.88Cloruro 'de bario, 2.58Cloruro de bismuto. 1.40

Ciclosis, 3.66Cinc:

cobre, 2.83

Cloruro de carbono. (IV), 2.13, 2.15, 2.26,

Cloruro de cinc, 1.5Cloruro de cobalto, 4.140CIoruro de estaño (11). 1.52Cloruro de magnesio, 1.50

Cloruro de potasio, 2.47Cloruro de sodio, 1.50, 2.12-13, 2.19, 2.22,

25.Cobre:apagavelas: 2.120como conductor del calor, 2.122desplazamiento en soluciones acuosas, 2.72,

2.49, 2.60 B

2.3b92.47,2.50A,2.5l,2.60B,2.69,4.24-

2.83-84

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fndi ce 278

f undente para sol dar cobre, 1.5oxi daci ón a ser cal entado en contacto con

reacción con áci dos a 3 M, .74reci pi ente en p la de Dani el l , 2.85sol uci ones dz i ones de cobre, 2 85

e ai re, 2.28A

Codorni z, 3.5Cohetes, 4.102-104Col oi des, 2.52Col or:

col or de la l uz sol ar, 2.220col or de los obj etos opacos, 2.228col or de los obj etos transparentes, 2.227col ores del espectro, 2.221col ores en una pel í cul a de acei te, 2.326col ores en una pel í cul a de j abón, 2.225cómo varí an l os col ores,2.231empl eo de la l uz ul travi ol eta, 2.224empl eo de los ravos i nfrarroj os,2 223

empl eo en i denti fi cación de mneral es, 4.7-8mezcl a de l uces de col ores, 2.230mezcl a de pi gmentos col oreados, 2 229

Colpidium,3.35Compuest os mneral es, 4.4Comuni dad de pradera, 3.38Comuni dad de sudo boscoso, 3.39Comuni dad de un tronco en descomposi ci ón,

Comuni dades:3.36

de bacteri as, 3.35cerradas, 3.34

de desi erto, 3.37de pradrra, 3.38de suel o boscoso, 3.39de tronco en descomposi ci ón, 3.36equi l i bradas, 3.34sucesi ón de, 3.35

Condensaci ón de los pol í meros, 2.101-102Condensaci ón del vapor de agua, 4.121, 131-135

Conduct i vi dad del cal or:apagavel as de espi ral de cobre, 2 120en te a metál i ca. 2.18l ámpara de Davy, 2.119

metal es como conductores, 2.120-123

conductoras y no conductoras,2.59 B, 2.59Cconductores l í qui dos, 2.59el ectrodos, 2.59

Conduct ores el éctri cos, 2.155Congl omerado, 4.22Constel ari o, 4.76Constel aci ones

Andrómeda. 4.72

Conduct i vi dad eléctri ca de sustancias:

Auri ga, 4.91Cani s Maj or ( Can Mayor) , 4.73

Cassi opea, 4.73-74Cr uz del Sur (Crux), 4.71, 4.73, 4.77, 4.78BCygnus, 4.91fotograf í a de constel aciones, 4.91Or i ón (E Gr an Cazador), 4.72-74, .77Pegasus, 4.72Ursa Maj or (El Arado, E Cucharón Grande,

Osa Mayor), 4.72; 4.77, 4.78 3Ursa M nor (El Cucharón Pequeño, Osa

Menor) , 4.72

Copi as hel i ográfi cas azul es, 1 9, 1 . 1 1Cori ndón, 4.6

Correas de transmsi ón, 2.258Corri ente eléctri ca:

Corona, 4.96, 4.143Corona l unar, 4.143

ci rcui tos si mpl es, 2.159conductores, 2.155electri ci dad produci da por un l i món, 2 149fusibl es, 2.160-161i nst rumentos senci l l os para detecci ón dc co-

i nterruptores, 2.152-153la el ectri ci dad como fuente de cal or y l w

l i nterna eléctri ca, 2.154p las en paral el o, 2 158p las en seri e, 2.157p las secas, 2.88, 2.150-151

p las si mpl es, 2.148tabl ero de ci rcui tos, 2.156-163

Corri entes de convecci ón:en e agua, 2.124-126, .129en e ai re, 2.127-128, .119-120cn la caj a de convecci ón, 2.128, 119máxi ma densi dad del agua, 2 129

Creci mento de la raí z, 3 48-50Cri sol , 2.28Cri stales:

rri entes el éctri cas, 2.163

2.162

de azúcar, 4.24de azuf re, 2.48

de cl oruro de sodi o, 4 24creci mento a parti r de sol uci ones, 2 $5creci mento a parti r dz su fusi ón, 2 46creci mento de grandes cri stales. 2.49cúmul os de cri stales para exhi bi r, 2 50di vi sión de, 2.51est i maci ón de la di mensi ón de partí cul as CI s-

i al i nas, 2.56f ormaci ón en los mnerdes, 4 24f ormas, 2.47pi ezcel ectri cidad y pi roel ectri cidad, 4.33si stemas cri stal i nos en los mneral es, 4. 2

Cr omat o dr cobre, 2.89

Cr omat o de potasi o, 2.71, 2 89Cromatograf í a, 2 24Cromosomas, 3.69-70Cr uz del Sur (Crux), 4.71, .77. 4.78 HCuadrantes sol arrs, 4.68-70ACuarci ta, 4.23, 4.40Cuarzo, 2.27, .6, .14, 4.22. 30,4.33. 4 55Cucaracha, 3.61Cul ebra pequeña, 3.38Cul ti vos:

de camar ón de agua sal ada, 3.31de gorgoj o de la hari na, 3.24

de mcsca de la fruta, 3.23en i nfusi ón de heno, 3.25, .35l evadura, 3.26

Cygnus, 4.91

Chatterton, compuest o de, 1 . 56

Dafni as, 3.10Dani el l , p la dr , 2.85Davy, ámpara de, 2.119

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279 fndi ce

Decl i naci ón, 4.74Densi dad relati va:

defi ni ci ón, 2.14de l í qui dos, 2.15, 4.81de mneral es, 4.9del áci do sul fúri co, 1.38

del suel o, 4.9, 4.41su apl i cación en la separaci ón de sól i dos,

su determnaci ón en sól i dos i nsol ubl es en2.27

agua, 2.14Desi erto, comuni dad de, 3.37Desti l ación (separaci ón por), 2.20Desti l ación f racci onada, 2.21D amantes, 2.27, 4.6D apasón, 2.19D azoti pi as, 1.9D coti l edón, 3.52 A, 3.57, 3.60D fusi ón:

de amoní aco y áci do cl orhí dri co, 2.54de l í qui dos, 2.55 Ahacia arri ba del bi óxido de carbono, 2.53

del ai re, 2.110-111, 4.115de los l í qui dos, 2.108-109ds l os sól i dos, 2.107

D secci ón de fl ores, 3.53-55D stanci a foca1 de las l entes, 1.19, .29, .65D stri bui dor para experi mento sobre movi -

Drosopfiila (drosófi l a) , 3.23Dugesia tigrina,3.20Lhuaci ón del dí a y la noche, di fsrenci as, 4.99Dureza de los mneral es: escal a de dureza,

Dysticus, 3.9Ecl i pses:

D l ataci ón:

mento de iones, 2.90

prueba del rayado, 4.6

de Luna, 4.85, 4.95, 4.97de Sol, 4.84, 4.96

Ecl í pti ca, 4.74Ecosi st ema, 3.40Ecuador cel estr, 4.74Ecuador terrestre, 4.70A, 4.88, 4.94, .98-99Endosper ma, 3.54 AEl ectri cidad:

ccrri ente el éctri ca, 2.148-163estáti ca, 2.137-147

El ectri cidad estáti ca:detector de cargas estáti cas, 2.142dos clases d’ z cargas, 2.146el cctróforo (producci ón de muchas cargas

el ectroscopi o, 2.144-145cxperi mentos sobre atracci ón y repul si ón,

producci ón de cargas el éctri cas, 2.137

de una sola fuente), 2.147

2.138-142

El ectrodo, potencial dzl , 2.86El ectróforo, 2.141Electról i si s:

aparatos para, 2.69de f usi ones, 2.68de sol uci ones acuosas sal i nas, 2.69de sol uci ones i óni cas de sal es, 2.69 Bdel agua, 2.69 A

El ectromagneti smo:campos magnét i cos de bobi na abi erta, 2.179

efecto magnéti co de una corri ente eléctrica

electri cidad con un i mán y una bobi na, 2.180el ectroi mán ci l í ndri co, 2.175, 2.177i mán en herradura, 2.176motor el éctri co, 2.181

El ectroscopi o, 2.144-145El odea, 3.9, 3.41, 3.45 B, 3.66, 368Embri ones:

a pasar por un cabl e, 2.178

de pol l o, 3.11-13seml l as, 3.52 A, 3.52 B

Energí a de reacci ones quí mcas:acumul ador dr pl omo, 2.87cal or de reacci ones de neutral i zaci ón, 2.82energí a el éctri ca, 2.84-85movi mento de los i ones, 2.89-90p las secas, 2.88reacci ones con absorci ón J e cal or (endotér-

mcas), 2.81

reacciones con dssprendi men’ to de cal or(exotérmcas) 2.80, 2.83Energí a el éctri ca, 2.84-85Enf oque de ondas cal orí feras, 2.131Engranaj es

Equi l i bri o, experi mentos sobre:

de bi ci cl eta, 2.259si mpl es, 2.260

el sube y baj a, 2.232con un mer o, 2.233

Erosi ón, 4.50 B, 4.53, 4.62Escarabaj o con cuerno, 3.36

Esci si ón de grandes molécul as:de al mdón en azúcar, 2.95de el ementos comunes. 2.98de etanol en eteno, 2.96de pol í meros en mol écul as pequeñas, 2.97gas combust i bl e obteni do de la mader a, 2.99

Esfera cel este, 4.71, 4.74, 490Espectro de la l uz, 2.209-10, .220-222, .225-226, 2.228, 4.101

Espectroscopi o, 4.101Espej os:

Espi naca, 3.68Estaci ones, 4.70, .98Est ambres, 3.53Estaño:

cóncavo, 2.207, 4.66convexo, 2.208

como conductor da la el ectri ci dad, 2.60en las al eaci ones, 1.53, 2.63sol dadura de estaño y cadm o, 1.4sol dadura de estaño y cinc, 1.4sol dadura de estaño y pl omo, 1.4su reacci ón con áci dos, a 3 M, .74su separaci ón de una mezcl a con carbón,2.18

Est i gma, 3.53Esti l o, 3.53Estrel la Pol ar (Estrel l a del Norte), 4.70 A,

Estrel las:4.71, 4.14-11

Achernar, 4.76 B, 4.78 BAl bi reo, 4.91Betelgeuse, 4.74Cal endari o estel ar, 4.78 BCanopus, 4.76 A, 4.91

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289

Capella, 4.78 A, 4.91Centauri (alfa y beta), 4.76 B, 4.78 Bcircumpolares, 4.90colores de las, 4.91determinación de su altura, 4.67Estrella Polar (Estrella del Norte), 4.70-71,

Fomalhaut, 4.76 Bniapas (o cartas) estelares, 4.71-74, 4.76,

observación de las, 4.65-67reloj estelar, 4.78Arevolución aparente de las, 4.71, 4.75, 4.78Rigel, 4.77Sigma Octantis, 4.76 BSirus (Estrella Perro), 4.73trazcs estelares, 4.78, 4.90; en colores, 4.91Vega, 4.67 A, 4.78 B

4.74-76

4.78

Estructura atómica de los minerales, 4.12

Etanol, 2.17, 2.43, 2.60 B, 2.95-96Etileno (eteno) 2.96hglena, 3.66Evaporación del agua:

causas del depósito de sal, 4.57efecto de la humedad del aire, 4.130efecto de la temperatura, 4.128efecto del área superficial,4.127efecto del movimiento del aire, 4.129 ,

en los objetos húmedos, 4.122twmbnietros de bulbo húmedo y seco, 4.114

Experimento del anillo y del tarugo, 2.105

Experimentos de acción y reacción, 2.249-251,4.102-104

fndice

Fabricación de jabón, 2.29, 2.99Factores que afectan la velocidad de las reac-

catalizadores, 2.94, 2.97concentración de reactivos, 2.92dimensiones de las partículas, 2.9temperatura,2.9243

ciones químicas:

Fango, 4.34, .60Fases de la Luna, 4.8243Feldespatos, 2.27, 4.6, 4.15, 4.20Fenolftaleína, 2.78Ferrocianuro de potasio, 1.11Filamento de estambre, 3.53, 3.54Flotabilidad:

bujía flotante, 2.283cómo flota y se sumerge un submarino, 2.288cuerpos flotantes, 2.282cuerpos sumergidos, 2.281de diversas clases de madera, 2.284de diversos líquidos, 2.287del agua, 2.279hidrómetro hecho con una pajita para sorber,

2.286inmersión y flotación, 2.289ludión, 2.280

modelo de rueda hidráulica, 2.278presión atmosférica en los, 2.301-319, .115,

presión del agua, 2.267-277su flotabilidad, 2.270-288tensión superficial, 2.290-300

Fluidos:

4.117

Foliación:clivaje pizarroso, 4.23definición, 4.23esquistosa, 4.23gnésica, 4.23variedades de rocas, 4.23

Fomalhaut, 4.76 BFormaldehído, 2.101-102Fotografía:

'de la trayectoria aparen,te de la Luna, 4.90de la trayectoria aparente del Sol, 4.90de las constelaciones, 4.92de satélites, 4.9.3ds trazos estelares, 4.93

con aceite, 2.263con lápices, 2.261con ruedas, 2.262

mediante cojinetes a bolillss, 2.264mediante corriente de airc, 2.265

Fotosíntesis, 3.41Friccion, reducción de la:

Frigáneas, 3.9Fuerza centrípeta, 2.243-246Fuerzas:acción y reacción, 2.249-25centrípeta, 2.243-246fuerza y movimiento,2.247-248

Fundentes para soldadura, 1 .5, 1 .7Fusibles, 2.160, 2.161

Galaxia, 4.71

Galena, 2.51Galvanómetro, 2.163Galvanoplastia, soluciones para, 1 .61Gas de madera, 1.53Geranio, 3,48, 3.57Glicerina, 1 .5Globo terráqueo (su empleo como reloj d: sol),4.70 A

Globos:como modelos de motor d e cohetes u rcac-

en medición de velocidad de vientos de

ilustrando el principio del colchón de aire

ción, 4.102.103

altura, 4.139

(hovercraft), 2.265Gluccsa, 3.45 BGorgojo de la harina, 3.24, 3.61Grafito, 4.23Grafito coloidal, 2.52Grasa para fabricar jabón, 2.79Grava, 4.48Gravedad,4.104-105 v¿crse fUmbi¿iz Mecánica)Greda, 4.36, 4.48-49Grillos, 3.14Guía para montaje de insectos, 3.15 C

Guisantes, 3.52, 3.55Habas, 3.50, 3.52, 3.55, 3.58 A, 3.60Haces fibrovasculares, 3.56, 3.57Halcones, 3.5Halo lunar, 4.144Halos 4.144Helecnos, 3.39Hélice, 2.266Hidrógeno:

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281 fndi ce

acci ón dd sodi o sobre el agua, 2,.73su preparación, 2.33-34, 2.73-74sus propi edades, 2.33

Hi drómetro, 1.38, 2.286H dróxi do de amoni o, 1.37, 2.36, 2.47H dróxi do de cal ci o, 1.37 (véase ambiénAgua

H dróxi do de sodi o, 1.36, 1.69, 2.73, 2.79,

H erro:

de cal )

2.82T4.112

cloruro de hi erro (111), 1.43en la reacci ón con despl azamento de co-

en mneral as y roca, 4.4, 4.21herrumbre del hi erro, 2.40-42, 2.318, 4.58hi dróxi do de hi erro ( I I I ) , 2.71reacci ón con áci dos di l ui dos, 2.74reacción hi erro-azufre, 2.70sul fato de hi erro (11) y amoni o, 1.45

Hi grómetro de punto de rocí o, 4.113-114Hori zonte, 4.95Hormgas:

bre, 2,83

acti vi dades, 3.33 C, 3.336al i mentaci ón de l as, 3.36col eccián de, 3.33 Bcomo al i mento, 3.37en e suel o, 4.63hormga rei na, 3.33 Bmétodos para i ntroducirl as en l os ni dos,

ni do de observaci ón, 3.33

recol ector de i nsectos, 3.33 B

3.33 c

Hornabl enda, 4.20Hor no de ai re, 1.33Humedad atmosféri ca, 4.112, 4.114, 4.121-136Humedad rel ati va, 4.112, 4.114Huracanes, 4.144

I mán en herradura, 2.176I mpul so, 4.103, 4.104, 4.117I ncubadora, 3.11I ndi cador de la vel oci dad del vi ento, 4.108I ndi cadores:

anaranj ado de meti l o, 2.78escal a del pH, 2.44

:;dos y bases, 2.44fenol ftal eí na, 2.70su extracci ón de vegetal es, 2.43tornasol , 2.44

eléctri cas. 2.143, 2.145-46

- extractos vegetal es como i ndi cadores de áci-

I ndi cadores de médul a vegetal para cargas

I nerci a:con dos péndul os hechos con latas, 2.241con l i bro y pal a, 2.242con una pi edra, 2.240

como al i mento, 3.38frasco para matar, 3.15j aul a para, 3.15 Ered para cazar, 3.14tabl ero para extender, 3.15.B

I nterruptores, 2.152-153I nversi ón lateral de la escri tura, 2.204I nvi erno, 4.98

I ngravi dez, 4.105I nsectos:

i odo, 1.65, 2.13, 2.19, 2.95I oduro de pl omo, 2.71I oduro de potasi o, 2.60, 2.69, 2.71

J ardí n dentro de un vaso, 3.50J aul as para ani mal es, 3.18J eri ngas,2.33, 2.301, 2.311

Kerosene, 2.73Ki l ocal orí as produci das en las reacciones quí -

Ladri l l os:

mcas, 2.82-83

de cemento, 2.66de yeso de Parí s, 2.67mét odos de prueba de, 2.65

Lagarti j as de agua, 3.10, 3.39Lagarto con cuerno, 3.37Lámpar a de al cohol , 1.25, 2.1Langosta, 3.61Lanzador de satél i tes, model o de, 4.106Latas vi brantes, 2.193Lati tud, 4.70 A,,4.74Lat ón (bronce), 1.5, 1.53Lechuga, 3.68Lechuzas, 3.5, 3.7Lemna mnor, 3.9Lentes:

aument o de una l ente, 2.218banco ópti co, 2.219cómo afectan a los rayos de l uz, 2.21i magen f ormada por una l ente convexa.

l ente condensadora con un bal ón de agua,

l entes obj eti vos, 1.19-21para tel escopi os, 1 .19, 4.65

cul l i vos en, 3.62 Ade hornear, 3.26muestras de la pobl aci ón de l a, 3.27, 3.29reproducci ón, 3.36 Bsu empl eo en la coci na, 2.39su f unci ón catal i zadora, 2.95

2.2171.20

Levadura:

Li mas, 1.2, 1.20Linterna el éctri ca, 2.154Li ri o (planta), 3.48Lombr i ces de ti erra:

como al i mento, 3.38mét odos para su manteni mento, 3.32su al i mentaci ón, 3.32su funcici n en e ai reamento del suel o, 4.63

Longi tud, 4.70 C, 4.74Lumbricus (l ombri z de tierra), 3.32Luna:

corona, 4.143-144 ,creciente, 4.83

cuernos de l a, 4.83ecl i pses de, 4.85, 4.95, 4.97fases de l a, 4.82-83, 4.95fotograf í a de su trayectori a aparente, 4.90gi bosa, 4.95hal o de l a, 4.105órbi ta de l a, 4.97puesta de la, 4.95sal i da de l a, 4.95

Lupa de gota de agua, 1.17-18

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lndice 282

Lustre:definición, 4.5identificación de minerales por su, 4 5

banco Óptico, 2.219caja proyectora de rayos, 2.205-206

colores, 2.225-23“derrame” de luz, 2.216espejo cóncavo, 2.207espejo convexo, 2.208experimentos con red de difiacción, 2.227fuentes luminosas, 2.199-200inversión lateral de la .escritura, 2.212lentes, 1.19-20, .211, 2.217-19, 65prisma, 2.210, 2.220producida por la electricidad, 2.162rayos infrarrojos, 2.223reflexión, 2.201, 2.203, 2.206-209. .212refracción, 2.204, 2.211, 2.213-215

Luz:

Luz ultravioleta, 2.224Magnesio:desplazamiento del cobre en una solución

en la corteza terrestre, 4.4en las rocas ígneas, 4.21su combustión en el aire, 2.28 Bsu reacción con el ácido clorhídrico, 2.36 C,

su reacción con el bióxido de carbono, 2.77

agujas simples, para brúiulas, 2.164

bobina imantadora, 2.166campos magnéticos, 2.173-1 4división de imanes, 2.172electromagnetismo. 2.175-181en los minerales, 4.13 Aimanes artificiales, 2.169imanes naturales, 2.168imanes suspendidos libremente, 2.167inclinación magnética, 2.165polos magnéticos, 2.171sustancias magnéticas, 2.170

di sales de cobre, 2.72, 2.80 B

2.74

Magnetismo:

Maíz, 3.52, 3.56Manómetro, 4.110

Manzana, 3.55Máquinas:correas de transmisión, 2.258engranajes, 2.259-260hélice, 2.266palancas, 2.252plano inclinado, 2.257poleas, 2.254-256reducción de la fricción, 2.161-265torno, 2.253

Marcación de cuerpos celestes, 4.67Mármol, 2.38, 2.91, 4.23, 4.31Marte, 4.79

Mecánica:balanzas, 2.232-233experimentos sobre la gravedad, 2.234-235,

fuerzas, 2.243, 2.351inercia, 2.240-242máquinas, 2.252-266péndulos, 2.236-237, .241

2.238-239

Lledidor de salpicadura, 4.52Mercurio (planeta), 4.79Mercurio:separación del agua, 2.26su empleo en barómetros, 2.307

Meridiano, 4.70 A, 4.74

Mezclas, separación de, 2.18, 2.20, .22, .26-27Mica,2.51, 4.16, 4.20Microproyector, 1.21-22Microscopio (véase tumbi& Lupas, 1 . 1 7-18)ccmpuesto, .22simple, 1.17

Microscopio electrónico, 3.71Mina roja, 4.33Minerales:amorfos, 4.12color, 4.8cristalinos, 4.12cuarzo, 4.6, 4.14, 4.20, 4.22, 4.30, 4.33, 4.53

definición, 4.13densidad relativa, 4.9, 4.41dureza, 4.6elementos presentes en la corteza terrestrc,

en solución, 4.55fddespatos, 4.6. 4.15, 4.20, 4.22livianos, 4.9lustre, 4.5magnetismo en los, 4.13 Ano cristalinos. 4. 3notas para identificación de. 4.20opacos, 4.11

pesados, 4.9piezoelectricidad y piroelectricidad, 4.33propiedades físicas de los, 4.20prueba dsl ácido clorhídrico, 4.13 B, 4.55pruebas de identificación, 4.13rayado, 4.7rotura (clivaje y fractura), 4.10transparencia, 4.1trasluz, 4.11turmalina, 4.33

Miriofilo, 3.9Moldes de yeso, 3.5Moléculas, construcción de:

4.4

de caseína a partir de la leche, 2.100resina de formaldehído-resorcinol,2.102resina de urea-formaldehído, .101

Molinete de riego, 4.104Monocotiledón, 3.52 A. 3.56, 3.60Moscardas, 3.70Moscas de la fruta:alimentación, 3.23caza, 3.23cría, 3.23pobhciones, 3.23, 3.30

Mostaza, semillas de, 3.58-59Motor eléctrico, modelo de, 2.181Motores (acción y reacción), 2.249-251,

Movimiento browniano, 2.52Movimiento del cielo con las estaciones, 4.77Movimiento ondulatorio:

en una cuerda, 2.182

sonido, 2.190-198

4.102-104

luz, 2.199-231

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283 I ndi ce

tanque de ondas: i mpul sos ci rcul ares, 2.184;i mpul sos rectos, 2.185; efl exi ón en barre-ras recta y curva, 2 187; refracci ón.2.188-189

Muscovi ta, 4.16

Nabos, 3.46 BNaf tal eno, 2.2-3, 16, 2 46, 2 60Negro de humo, pi ntura al , 1.59Neón, 4.101Nept uno, 4.28Nessl ar, reacti vo de, 1.66Newt on, eyes del movi mrnto de, 4.102,4.105N dos:

de hormgas, 3.33 Ade páj aros, 3.6-7

Ntrato de bi smuto, 1 41N trato de mercuri o, (I), 1.49N trato de pl omo, 2.71

N trato de potasi o, 2.47, 2 81N trógeno, en los al i mentos, 2.98Nubes :

hl usgo, 3.39

al tostratus, 4.143-144al tura de las nubes, 4.143ci rrocúmul us, 4.143-144cirrostratus, 4.143-144ci rrus, 4.143-144cúmul oni mbus, 4.143-144estratocúmul us, 4.143-144estratus, 4.143-144f ormaci ón de nubes en una botel l a, 4.135ni ebl a, 4.143-144i i i i nbostratus, 4.143-144

Nueces mol i das, 2.23

Ocl usi ón de frentes cál i dos y frí os, 4.138Octanti s (si gma) , 4.76 BOí do, 2.197O i vi na, 4.18Orbi ta de la Luna, 4.97Or i ón (E Gr an Cazador) , 4.72-74, .91Ortocl asa, f el despato de, 4.15Osmosi s, 3.47Ovari o, de las fl ores, 3.53-55Oxi daci ón:. de las sol daduras, 1.6

Oxi do cúpri co amoni acal (rracti vo de Schwei t -

Oxi do de ci nc, 2.31, .94Oxi do de manganeso (IV), .35, 2.88, 2.94Oxi do de ní quel , 2.94Oxi dos de hi erro, 2.40-42, 2.318, 4.22, .58Oxí geno:

peróxi do de hi drógeno, 2.76 Bóxi do de hi erro, 2.42, 2.318, 4.58

zer) , 1.58

absorbente del oxí geno, 1.67en la corteza terrestre. 4.4, oxi daci ón, 1.6, 2.42, 2.76 B, 2.318, 4.58respi ración de las hoj as, 3.41respi ración de los ani mal es, 3.61su obtenci ón, 2.35 A, 2.94sus propi edades, 2.35 B

Paj a (de beber), 1.15, 2.306, 4.48, 4.67Páj aro carpi ntero, 3.5Páj aros:

al i mentaci ón, 3.8

comportamento en e ni do, 3.6construcci ón de ni dos, 3.7i mpresi ón en yeso de sus pi sadas, 3.5tipos de patas, 3 5tipos de pi cos, 3.4

Pal ancas, 2.252Papel sensibl e a cal or, 1 64Paraf i na, 2.122Paramecium, 3.35Partí cul as col oi dal es, 2.58Patata, 3.45, 3 47-48, .58 B; patata dulce,3.46 B

Patos, 3.5Pegasus, 4.22Pel í cano, 3.5Péndul os:

acopl ados, 2.237de FoucauI t , 4.48, 4.88si mpl es, 2.236

Per í odo de rotaci ón del Sol , 4 86Permanganato de potasi o, 2.30 A, 2 55 B,2.56, 2.76, 2.90, 2.96, 2.124

Permeabi l i dad del suel o, 4.54Peróxi do de hi drógeno, 2.35, 2.76, 2.94Perspex, 2.97Peso, 4.105Peso y presi ón, 2 267Peti rroj os, 3.7Petról eo crudo, 2 21Pez, 3.65Pi edra areni sca, 4 22Pi edra cal i za, 4.22, 4.31, 4.38, 40, 4.55

Pi ezoel ectr i cidad, 4.33Pi la seca, 2.88, 2.150-151Pi l as el éctri cas, véase en Pila seca.Pi nzas para l aboratori o, 1 .35Pi nzas para t ubos de ensayo, 1 34Pi roxenos, 4.17Pstilo de l as fl ores, 3.53-54Pl agi ocl asa, fel despatos de, 4.15Pl anari a, 3.20-22Pl anetas, véase en Si st ema sol ar.Pl ano incl i nado, 2.257 A; en espi ral , 2 257 B;

Pl antas (véase taníbibn en Acti vi dad de las

cric senci l l o, 2.257 C

hoj as) :creci mento sin agua de l as. 3 46efecto de l a l uz en las, 3 58efecto del agua en l as, 4.44. 4.124-126efecto del sueí d en l as, 4.39-40. .44. .50 .4.52, 4.62

Plantas vascul ares, 3 60Pl ata:

cr omato de, 2.71i oduro de, 2.71ni trato de, 2.71

acumul ador de, 2.87al eaci ones de pl omo y estaño, 2.61-63electról i sis de la fusi ón pl omobromo, 2.68en fusi ón como conductor de el ectri cidad,

su reacci ón con los áci dos di l ui dos, 2.74Pl uvi ómetros, 4.46, 4.111, 4.113, 4.123.133Pobl aci ón del camar ón de agua sal ada, 3.3Pobl aci ón humana, su creci mento, 3.29

Pl omo:

2.60

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7/21/2019 Manual de La Unesco

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l ndi ce 284

Pobl aci ones:drl camar ón de agua sal ada, 3.31de la l evadura, 3.26de la mosca de la fruta, 3.30gráfi cos de vari aci ón, 3.28humanas, 3.29

pol ea fi ja si mpl e, 2.255pol ea móvi l si mpl e, 2.256pol ea si mpl e, 2.254

tros de, 1.28

norte, 4.70 Cnorte cel este, 4.71sur, 4.70 Csur celeste, 4.71

Polvo de hornear, 2.39

Potómetro, 3.43Precipi tación pl uvi al , 4.46, 4.50-53, 4.11 ,

Pol eas:

Pol en, su germnaci ón, 3.51, 3.54-55Pol i esti reno ( espuma de esti reno), cal orí me-

Polos:

4.132-133Presi ón:

de di ferentes l í qui dos, 2.270su efecto sobre los mneral es, 4.33y peso, 2.267

barómetro aneroide, 2.308barómtro de mercur i o, senci l l o, 2,307bomba el evadora con una j eri nga, 2.311bomba i mpel ente con un tubo de ensayo,

detecci ón del ai re, 2.302e aire ej erce presi ón, 2.301-319, 4.115,

e ai re ocupa espaci o, 2.303e aire posee masa, 2.304, 4.116el rvaci ón de agua medi ante la presi ón del

empl eo de la presi ón dte ai re para atravesar,

experi mentos con corri entes de ai re, 2.319experi mentos sobre la presi ón con j eri ngas,

la presi ón del ai re y la oxi daci ón, 2.318mdi ci ón de la presi ón atmosféri ca, 2.309.

model o f unci onal de los pul mones, 2.317rel ación . entre vol umen y presi ón (l ey de

Boyl e) , 2.316si fón si mpl e, 2.313surt i dor con un si fón, 2.314

el evaci ón de pesos medi ante la, 2.274en la experi enci a sobre e i mpul so, 4.104 Acn un recipi ente grande, 2.271

equi l i bri o de col umnas de agua, 2.273i ncompresi bi l i dad del agua, 2.275la presi ón es i gual en todas las di recciones,

los l í qui dos ej ercen presi ón, 2.268model o de ari ete hi drául i co, 2.277model o de el evador hi drául i co, 2.276presi ón de di sti ntos l í qui dos, 2.270

' vari aci ón con la prof undi dad, 2.269Pri sma, 2.110, 2.220

Presi ón atmosféri ca:

2.312

4.117

ai re, 2.315

una patata con una paj a, 2.306

2.301

310

Presi ón de agua:

2.212

Probeta graduada, 4.1 1Probetas graduadas, 1.29Propano, quemador a gas, 1.27Protopl asma, corri entes en el , 3.66Protozoari os, 3.35, 3.66Proyector, 1 ,20

Proyectos meteorológi cos:abri go para i nst rumentos meteorológi cos,

canti dad de pol vo en e ai re, 4.141cdnstrucci ón de i nstrumentos meteorol ógi cos,

frentes, 4.138, 4.143-144huracanes, 4.144l ámna i ndi cadora del t i empo, 4.140medi ci ón de la vel oci dad de l os vi entos d e

al tura, 4.139nubrs, 4.135, 4.141, 4.143ocl usi ones, 4.138

regi stro meteorol ógi co, 4.137tormentas eléctri cas, 4.142tornados, 4.144

Psi crómetro de honda, 4.114, 4.134Puntos de ebul l i ción, su determnaci ón de I í -

qui dos i nf l amabl es, 2.6de mezcl a de dos l í qui dos, 2.7del agua, 2.5efecto de la presi ón sobre l os, 2.8

Puntos de fusi ón:áci do esteári co, 2.2efectos de las i mpurezas sobre l os, 2.4

naftal eno, 2.2-3

4.113

4.107-114

Quemador a carbón, 1.22Quemadores:

a al cohol , 1.25, 2.1a carbón, 1.24a gas propano, 1.26, 1.27Bunsen, 1.26, 2.1de vel a, 1 23

Rábano, 3.48, 3.58 A, 3.58 C,3.59 ARadi aci ón cal orí f i ca:

enf oque de ondas cal orí f i cas, 2.131su paso a través del vi dri o, 2.133su vari aci ón srgún e ti po de superf i cie,2.134

Ranas, 3.10, 3.39-40, .65Rayado, 4.7Rayos infrarroj os, 2.223Reacci ón entre i ones de sol uci ones acuosas,

Recept i cul o, de las fl ores, 3.53-54Reducci ón, 2.76Ref l exi ón de la l uz, 2.201, 2.203, 2.204,

Ref l exi ón de las ondas cal orí f i cas, 2.132Ref racci ón de la l uz, 2.209-215Remol acha, 3.46 B, 3.48Renacuaj os, 3.9Resi na, 1.5Respi raci ón en los organi smos, 3.41, 3 42Revol uci ón aparente de las estrel las, 4.71Reyezuel os, 3.7Ri gel , 4.74Rocas:

2.71

2.206-208

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7/21/2019 Manual de La Unesco

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285 í ndi ce

col ección de, 4.27-28dzfi ni ci ón, 4.3i denti f i caci ón, 4.1, 4.31í gneas, 4.18, 4.21i netamórf i cas, 4.22observaci ón dc l as, 4.1, 4.29

preparaci ón de las rocas para su ideiti fi .

sedi mentari as, 4.18textura, 4.2

arti fi ciales, 4.24basal to, 4.40consti tuyentes bási cos, 4.2extrusi vas, 4.21f ormaci ón de l as. 4.21i ntrusivas, 4.21porf í ri cas, 4.21su textura, 4.21

Rocas metamórf i cas:arti fi ci ales, 4.26cl asi fi caci ón, 4.23cuarci ta, 4.23, 4.40esqui sto, 4.23, 4.40fol i aci ón, 4.23gnei ss, 4.23már mol , 4.23, .31pi zarra, 4.23textura, 4.23

agentes cementantes, 4.22

arci l l a, 4.26. 4.32, 4 48-49, 55, 4.6üareni sca, 4.22arti fi ci ales, 4.25clásti cas, 4.22congl omerados, 4.22esqui sto, 4.22f ango, 4.34. 4.60fósil es, 4.34pi rdra cal i za, 4 22, 4.31, 4.38, 4.40, .55precipi tados. 4.22separaci ón de sedi mentos, 4.32sí l i co-cal cáreas, .22

Rocí o, punt o de, 4.134

Rosas, 3. 55Rotaci ón de la si embra, 4.55Ruedas hi drául i cas, 2.278

Sapos, 3.39Sauce, 3.48, 3.57Sebo, 1.5Seml l a, estructura de l a, 3.52Seml l as, 3.49, 3.52, 4.44Seml l as de gi rasol , 3.52Sépal os, 3.53-54Separaci ón de sustanci as:

caci ón, 4.2

Rocas í gneas:

Rocas sedi mentari as:

cromatografí a, 2.24

desti l ación, 2.20desti l aci ón f racci onada, 2.21dos l í qui dos no mscibl es, 2.26estaño y carbono, 2.18extracci ón de acei te de nueces, 2.23gas di suel to en e agua 2.25sal y arena, 2.22separaci ón de sól i dos por di ferencia de

densi dad, 2.27

subl i maci ón, 2.19

si fón si mpl e, 2.313surti dor con un, 2.314

Sí l i ce (arena), 2.22, 4.22, .30, 4 36

Silicio, 4.48-49, .64Si ri us, 4.73Si stema de referenci a, 4.105Si st ema sol ar:

model o de (Ti erra, J úpi ter, Mar t r , Mercu-ri o, Nept uno, Pl utón, Saturno, Ur ano,Venus}, 4.70

Serpenti na, 4.23Si fones:

Sol, 4.58, 4.79, 4.84, 4.86, 4 89-90, .94,4.96, 4.98-100, .143

Sodi o:el emento, 4.4su reacci ón con e agua, 2.73

corona, 4.96, 4.143duraci ón de la i l umnaci ón sol ar, 4.70, .99ecl i pse de sol, 4.84, 4.96empl eo del espectroscopi o para determnar

fotograf í a de su trayectori a aparente, 4.90hal o, 4.144i ncl i nación de sus rayos, 4.100manchas sol ares, 4.86perí odo de su rotaci ón sobre su ej e, 4,86rekol uci ón aparente del , 4.94si stema sol ar, 4.79su cambi o de posi ción en e curso de las

estaci ones, 4.89

de conexi ones el éctri cas, 1 .7f undentes para, 1.5l ámpara para, 1 8mét odos de, 1.6soldadura dz hi erro, 1.5sol dador, 1 .53ti pos de, 1.4

Sol uci ón para pl atear, 1 68Sol uci ones:

Sol :

la composi ci ón del , 4.101

Sol dadura:

de d sti nta mol ari dad, véase en Capi tul o 1".

disti ntcs sol ventes, 2.13efecto de la temperatura, 2.10efecto del tamai i o de las partí cul as, 2.12en los surl os, 4.55, 4.56saturadas, 2.10sol ubi l i dad a determnadas temperaturas:

sol ubi l i dad de las sal es, 2.9

f or ma de las ondas produci das por un di a-

f crma de las ondas soti oras, 2.190

latas vi brantes, 2.193materi al es que absorben e soni do, 2.195observaci ón y percrpci ón tácti l de vi bra-

ci ones productoras de ondas sonoras,2.192

oído, 2.197propagaci ón a través de la madera, 2.184voz, 2.198

Stylonchis, 3.35

2.11

Sol uci ones mol ares, véase en Capí tul o 1".Soni do:

pasón, 2.191

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7/21/2019 Manual de La Unesco

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liidice 286

Subl i maci ón, 2.19Sucul entas. 3.37Suel os:

acción de los seres vi vos sobre los,4.63áci dos, 4.47agua en los, 4.44-46, .48-49, .52-56, .59

arado de zonas adyacentes, 4.53bases, 4.47capi l ari dad, 4.48, .56-57conteni do de ai re en l os, 4.43densi dad, 4.9, 4.41efecto del vi ento sobre los, 4.64efectos de las l l uvi as en l os. 4.50-53cmbudo para recoger pequeños organi smos.3.16

erosi ón, 4.53, .62extracción de muest ras, 4.42. 4.54ferti l i dad, 4.44

f ormaci ón delos,

4.37-38hori zontes de los, 4.61nutri ción de los, 4.40organi smos de los, 5.16perfi l de los, 4.61permeabi l i dad de los, 4.54rotación de la si embra, 4.53su acción sobre e creci mento de los v-ge-

subsuel o, 4.44, 4.61superfi cie de los, 4.44, .61tal adro, 4.42terrazas. 4.53

tal es, 4.39

ti pos de, 4.36vari abi l i dad de las partí cul as de l os, 4.41Sul fato de bari o, 2.71Sul fato de cal ci o, 2.67Sul fato de cinc, 2.33-34, .69, 74, 2.83, .85Sul fato de cobre (11). 1.42, 12, 2.32-33. .47,

Sul fato de hi erro ( I I ) , 1.46Sul fato de hi erro (111). I .44, 4.58Sul fato de magnesi o, 1. 50Sul fato de potasi o. 1 .50.2. 1Sul fi to de hierro (11). 2.70Surti dores, experi mentos con, 2.37 B, 2.3Suspensi ón de partí cul as, 2.58

Tabl as psi cométri cas, 4.112, 4. 14Tabl ero de ci rcui tos, 2.156-163Tabl ero extendedor de insectos, 3.15 t.;l ' al co. 4.6, .23Tal l o de las pl antas:

2.69, 2.71-72, .80, .83-86. .89, .46 B,3.47-48

creci mento de los tal los, 3. 50; electo de l agravedad, 3.59 A. 3.59 6; crecto de l al uz, 3.58 A, 3.58 B: efecto de l o luzcol oreada,3.58 D

di coti l edones, 3.57i nonocoti l edones. 3.56tej ido. 3.60

Tanque para observaci ón de loa ondas.2.183-189

Tej i dos:ci rcul ación de l o sangre e n cI pcz y I;I

rana, 3.65hueso, 3.63múscul os, 3.63

sangre y vasos sanguí neos, 3.63-65tej ido de la pata de pol l o. 3.63tej i do del tal lo, 3.60tendones, 3.63

espej os para. 4.65

l entes para, 4.65-66refl ectores, 4.66refractores, 1 , 19. 4.65

efecto sobre: e agua, 2.129, 4.59: a cva-pcraci ón del agua, 4.128, .135: as plaii-las. 4.44

Tel escopi os:_

Temperatura

en frentes, 4.138cn regi stros del t i empo, 4. 37percepci ón, 2.1 12pi roel ectri ci dad, 4.33

Templ ado del acero, 2.ú4

Tenebrio (gusanos dela

hari na), 7.24, 3. 1Tensi ón superfi ci al :acci ón del j abón, 2.290aguj a que flota en e agua, 2.291bote i mpul sado por l a, 2.297compri mendo agua, 2.296conservando agua en un t amz, 2.294hoj i ta de afei tar que flota cn el agua.

l evantando la superfi ci e del agua, 2.293sopl ado de burbuj as de j abón. 2.298-300vaso col mado de agua, 2.295

2.292

l ' eodol i to (astrol abio), 4.67

Termtas, 3.36Ter mómet roscontraste de un termómetro, 2.11de al cohol , 2.114de bul bo húmedo y dc bul bo seco, 4.114determnaci ón del punto de rocí o, 4.134su f unci onamento, 2.1 3

Termoscopi o, 2.1 16Terrari os, 3.36-39Terrazas, su construcci ón, 4.53Tetracl oroetano, 2.17Tetrahymena, 3.35Ti empo, 4.70, 4.94

su determnaci ón por e cuadrante sol ar,

i i empo atmosféri co, ukasc en Ai re, Agua. Pro-yectos meteorol ógi cos, Vi ento.

Ti empo medi o l ocal , 4.94Ti erra:

4.68-70, .89 B

Cí rcul o Polar Arti co, 4.70 A. 4.98-99d sti nta duraci ón del dí a y de la noche. 4.99ecuador terrestre, 4.70 A, 4.88. 4.94,

efecto de la i ncl i nación de los rayos sol arcssobre la canti dad de cal or y l uz que re-

cibe l a, 4.100

4.98-99

el ementos de la corteza terresi rc. 4.4en e si stema sol ar, 4.79gravedad terrestre, 4.104C, 4.105órbi ta de l a. 4.97, 4.99, .105rotación, 4.70 A, 4.70 B. 4.87-88. .91,

trópi co de Cáncer, 4.70 A, 4.98-99trópi co de Capri corni o, 4.99

4.98

Ti tul ado ( de ácidos y bases), 2.78

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Tolueno, 2.15, 2.48Tomates, 3.55, 3.57Topacio, 4.6Tormentas eléctricas, 4.142Tornados, 4.144Tradescantia, 3.68

Trampas para animales y reptiles, 3.18Trampas para moscas de la fruta, 3.23Transformador, 1.3Tránsito (instrumento), 4.139Translucidez de los minerales, 4.11Trementina, 1.5Tricloroetano, 2.17Trípode, 1.30Tubo capilar:su empleo en la determinación del pun~ü

y del punto de fusión, 2.6 Bde ebullición, 2.3

Turmalina, 4.33

Urano, 4.79Urea, 2.89Ursa Major, 4.72, 4.78 BUrsa Minor, 4.72

Vacío, 2.196Valvas, 4.34Vega, 4.76 A, 4.78 BVela (bujía), estudio de su llama,2.1 DVelocidad de la luz, 4.73Ventilación, 4. 19Venus (estrella matutina y vespertina), 4.79-80Verano, 4.70, 4.98Vía Láctea, 4.71, 4.73

Vidrio:doble, 1 . 1emparejado en la llama, 1.2lana de, 1.28planchas de, 1 . 1precauciones en el corte, 1 . 1

simple, 1.1su corte, 1.1, 1.2su corte con una resistencia de alainbrc,

tubo de, 1.2

anemómetro, 4.108, 4.113anemómetro de deflexión, 4.109escala de intensidad del, 4.137indicador de la dirección del (veleta),

medición de la velocidad de los vientos de

1.3

Viento:

4.107, 4.113

altura, 4.139separación de partículas del suelo, 4.64su efecto sobre el suelo, 4.64velocidad de huracanes y tornados, 4.144

Visual, dirigida a los cuerpos celestes (mar-cación), 4.67

Vorticella, 3.35Voz, emisión de la, 2.198

Wood, metal de, 1.53

Xilol, 2.48

Yeso, 2.67, 4.6

Yeso d- París, 2.67, 3.5, 4.25, 4.34Zinc, véase en Cinc.

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ESTA EDICIÓN DE.15.000

EJEMPLAR~SSE TERMINÓ DE IMPRIMIR EN OFFSET

EN LOS. TALLERES GRÁFICOS DE LA

CALLE ALSINA 2049 - BUENOS AIRES.

LA COMPOSICI~N EL ARMAW ESTU-

VIERON A CARGO DE CASTROMÁN, ORBE

EL DíA QUINCE DE DICIEMBRE DEL ANO

MIL NOVECIENTOS SETENTA Y CINCO

COMPAÑfA IMPRESORA ARGENTINA, S.A.,

Y CÍA., CALLE CARLOS CALVO 1861,BUENOS AiRES.

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C NISMAJOR

4 20--I__

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