Tens pilotes per fer-ho?

tronc

Heu sentit a dir mai l'expressió "a veure si tens pilotes de fer-ho ....". D'on deu venir aquesta expressió? Segurament, molts de vosaltres esteu pensant en un tipus de pilotes molt carismàtiques lligades estretament a l'anatomia masculina, però .... n'esteu segurs que fa referència a aquestes pilotes? I si us dic que l'expressió ve d'unes pilotes de ping-pong? .... Sí, sí, .. de ping-pong!

Avui farem un experiment on podrem veure la relació entre una pilota de ping-pong i el concepte de risc, i no només això, sinó que observant-ne el seu comportament, potser ens podem lliurar d'un bon ensurt (en aquest cas, d'una caiguda imminent).

Som-hi!

Materials
  • Un vas
  • Aigua per omplir el vas
  • Una pilot de ping-pong

Procediments:
  • Omplim el vas d'aigua quasi fins dalt, que quedin uns 2-3 mil·límetres abans no vessi.
  • Tot seguit, posem la pilota de ping-pong sobre la superfície de l'aigua, just al centre, esperem uns segons i mirem el comportament de la pilota. Repetim el procés vàries vegades, col·locant sempre la pilota al centre, per veure si es repeteix el comportament.
  • Ara, acabem d'omplir el got fins dalt, el màxim que podem. De fet, l'hauríem d'omplir de manera que el nivell de l'aigua fos, fins i tot, lleugerament superior al marge del got.
  • Col·loquem de nou la pilota de ping-pong al centre i observem el seu comportament, comparant-lo amb el comportament que tenia abans d'acabar d'omplir el got.

Resultat i conclusions

Com em pogut observar, quan el vas no estava del tot ple, la pilota tendia a apropar-se a les parets del vas. Això és degut a una propietat de l'aigua: la tensió superficial. La tensió superficial és la manifestació de les forces d'unió entre les molècules de la superfície d'un líquid. Aquestes forces es poden observar en el menisc còncau que es forma a la superfície de l'aigua just a les parets del got. Quan posem la pilota sobre l'aigua, també es crea un menisc entre l'aigua i la pilota. I quan la pilota s'apropa a la paret del got, els dos meniscs es fusionen formant un nou menisc i unint la pilota a les parets del vas.

Quan hem omplert el vas d'aigua fins dalt, l'aigua sobresurt del marge formant també un menisc, però aquest cop el menisc és convex. La superfície de l'aigua es corba cap a baix anant a buscar les parets del vas.

Quan col·loquem la pilota sobre la superfície de l'aigua, la tensió superficial actua en totes les direccions, però és menor a la part propera a la paret del vas per la curvatura de la superfície. És per aquest motiu que la pilota torna al centre del vas.


Alb.

Units per sempre

tronc

Seria fantàstic poder unir les ciències amb les lletres o ... les matemàtiques amb la filosofia o ... fins i tot, la tecnologia amb l'anglès. Però encara que sembli molt difícil unir dues disciplines tan distants, avui veurem que ho podem aconseguir sense gaires dificultats.

Som-hi!

Materials
  • Dos llibres de text (si pot ser de disciplines diferents)

Procediments:
  • Agafem els dos llibres i els posem un al costat de l'altre, de tal manera que els lloms quedin als extrems i que els extrems de les pàgines dels dos llibres es toquin.
  • Acte seguit, com si d'una barreja de cartes es tractés, anem entrellaçant pàgines posant primer unes quantes pàgines del llibre de la dreta i després unes quantes del llibre de l'esquerra. Això ho anem repetint fins que quedin els dos llibres ben entrellaçats.
  • Tot seguit, intentem separar els dos llibres i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Com haureu pogut observat, els dos llibres han quedat units per sempre, i això és degut a una força física anomenada força de fricció. La fricció és una força, oposada al moviment, que apareix quan un cos es mou i està en contacte amb una altra superfície. En aquest cas, la força de fricció apareix a la superfície de cada una de les pàgines dels dos llibres. Com que la suma de superfícies de totes les pàgines és molt gran, el suma de forces de fricció és tan gran que fa pràcticament impossible la separació dels dos llibres.


Alb.

Esponjós com un núvol

tronc

Com de suau és un núvol? ... No em negareu que sembla que ho hagin de ser molt. De fet, des de la Terra, els núvols semblen pilonets de cotó fluix escampats pel cel. Però si ens hi apropéssim, veuríem que en realitat no tenen consistència sòlida, sinó que estan fets de milions i milions de cristallets d'aigua que se sustenten a l'aire degut al seu poc pes. Per tant, el que tenim allà dalt, no és res més que aigua sòlida, i no pas vapor d'aigua com creu molta gent. I si l'aigua és sòlida, senyal que la temperatura de l'aire és inferior als 0ºC, i no només això, sinó que, a més, hi ha una quantitat considerable d'humitat absoluta.

Avui farem un experiment molt senzill per veure com es pot contraure o expandir un núvol. Però, com que atrapar un núvol del cel és, francament, difícil, haurem d'utilitzar uns altres tipus de núvols, uns fets de sucre, clara d'ou, gelatina, goma aràbica i saboritzants. Sabeu de quins us parlo?

Som-hi!

Materials
  • Una xeringa de 50 o 60ml
  • Núvols de sucre (la típica llaminadura rosa i blanca)
  • Cinta aïllant.

Procediments:
  • El primer que farem serà preparar la xeringa, i ho farem tapant amb cinta aïllant l'obertura petita del fons. 
  • Llavors, col·loquem un núvol a dins de la xeringa, posem l'èmbol i premem fins que podem. N'observem el resultat.
  • Tot seguit, repetim l'experiment però aquest cop, l'iniciem destapant el forat de baix per que surti l'aire comprimit, i col·locant l'èmbol a part baixa de la xeringa (a dins hi segueix havent-hi el núvol, ara descomprimit). Acte seguit, tapem el forat de baix amb cinta aïllant i intentem treure l'èmbol de la xeringa mentre n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Com haureu pogut observat, el volum del núvol ha anat variant i ho ha anat fent en base a la pressió de l'aire que hi havia dins la xeringa. A més pressió, menys volum. I és precisament aquesta relació entre pressió i volum la que, ja fa uns anys, va suposar un dels grans descobriments de la ciència. Es tracta de la famosa Llei de Boyle. Aquesta llei diu textualment que, a temperatura constant, la pressió i la temperatura d'un gas són inversament proporcionals, vaja que P.V=cte.

Si analitzem en detall què ha passat dins la xeringa veurem que, quan hem baixat l'èmbol amb el forat tapat, el que hem aconseguit és disminuir el volum de l'aire, i per tant, augmentar-ne la seva pressió. Com que el núvol de sucre és una llaminadura esponjosa que presenta bombolletes de gas al seu interior, s'intenten igualar les pressions de dins i fora del núvol fent que el núvol redueixi de volum.

Quan hem fet pujar l'èmbol, ha passat tot el contrari. Forcem a que augmenti el volum de l'aire a dins la xeringa (expandint-ne les seves molècules) i això fa reduir-ne la seva pressió. El gas present dins les bombolletes del núvol, en conseqüència, també tendeix a perdre pressió, expandint-se i fent augmentar el volum del núvol.


Alb.

La xup-xup del magma

tronc

Us heu preguntat mai per què hi ha diferents tipus de roques magmàtiques si totes provenen del mateix compost inicial: el magma? Us heu fixat que algunes roques magmàtiques tenen forats (com és el cas de la pumicita o pedra volcànica) i d'altres no (com és el cas del basalt)? Avui farem un experiment per entendre quina és la diferència entre un i altre tipus de roca magmàtica.

Som-hi!

Materials
  • Un vas de vidre
  • Aigua
  • Oli
  • Una o dues pastilles efervescents
  • Una mica de colorant

Procediments:
  • Omplim aproximadament 1/3 del vas amb aigua i la resta, 2/3, amb oli. 
  • Tirem unes gotes de colorant al got (amb unes 10-15 n'hi ha més que suficient), i esperem que aquestes tenyeixin l'aigua.
  • Tot seguit, llencem un parell de pastilles efervescents i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Quan llencem les pastilles efervescents a l'aigua, aquestes comencen a despendre diòxid de carboni. Les bombolles que es generen pugen arrossegant aigua cap a la superfície de l'oli. Quan arriben a la superfície, les bombolles exploten alliberant el gas, al mateix temps que l'aigua que ha pujat a través de l'oli (més densa que l'oli) comença a baixar. Mentre hi hagi formació de diòxid de carboni, hi haurà moviment ascendent i descendent dins el vas.

Però, quina relació té aquest experiment amb les roques magmàtiques? Doncs, molt simple. El magma, tot i ser roca fosa, pot tenir més quantitat de gas o menys, i no només això, sinó que pot ser més espès o menys en funció de la quantitat de sílice que tingui (com més sílici, més viscositat). Magmes molt líquids deixaran escapar ràpidament les bombolles de gas, i això farà que, quan el magma solidifiqui, ja no contingui bombolles de gas al seu interior (originant roques com el basalt). En magmes més espessos, les bombolles de gas tenen més dificultat per escapar-se i, per tant, és molt probable que al solidificar hi quedin a dins (seria el cas de la pedra volcànica).


Alb.

Ascensor a pressió

tronc

Avui farem un experiment per veure, de forma molt senzilla, els efectes de la pressió atmosfèrica sobre la superfície de l'aigua. La pressió atmosfèrica a nivell del mar i a 15ºC de temperatura és equivalent a 1 atmosfera, o el que és el mateix, 1013 hPa que equivalen a 760 mmHg. Però per fer el nostre experiment no ens cal saber tots aquests nombres, en farem prou de saber que la pressió atmosfèrica és el pes de la columna d'aire que hi ha a sobre de totes les superfícies de la terra (inclosa l'aigua).

Som-hi!

Materials
  • Un vas de vidre
  • Aigua
  • Un plat de plàstic
  • Una espelma petita tipus llantió
  • Un encenedor

Procediments:
  • Posem aigua dins el plat de plàstic i hi posem el llantió al centre (surant).
  • Encenem el llantió i esperem que la flama s'estabilitzi.
  • Quan la flama està estable, cobrim el llantió amb el got cap per vall, i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Haurem vist que a poc a poc la flama es va apagant, però el responsable de que la flama s'apagui no és la pressió atmosfèrica sinó l'absència d'oxigen. Però si analitzem en detall que passa dins el got ens adonarem que passen dues coses importants, i totes dues relacionades amb la temperatura i la pressió atmosfèrica.

Quan la flama està encesa, tot l'aire del voltant està a una elevada temperatura i, en conseqüència, les seves molècules es mouen a gran velocitat fent que s'expandeixi. En altres paraules, a major temperatura de l'aire, menys densitat.

Quan s'apaga la flama (per falta d'oxigen), la temperatura de l'aire de dins el vas baixa dràsticament i això fa que l'aire es comprimeixi, al mateix temps que es redueix la pressió a dins el vas. Arribats a aquest punt, la pressió atmosfèrica fa pressió sobre la superfície de l'aigua del plat amb l'objecti d'igualar la pressió de dins del vas (que és més baixa que la de fora) amb la de fora.


Alb.

Cambrers agosarats

tronc

Si un dia opteu per ser cambrers, us vindrà bé conèixer alguns trucs "màgics" relacionats amb la ciència per tal de sorprendre als vostres clients i assegurar, d'aquesta manera, que la propera vegada que tinguin gana o set, escullin de nou el vostre bar en comptes del de la competència. Esteu preparats?

Som-hi!

Materials
  • Un vas de vidre
  • Aigua
  • Una tapa de caixa de CD's

Procediments:
  • Omplim el vas d'aigua i li posem la tapa.
  • Aguantant la tapa, girem el vas cap per vall i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

El nostre planeta està rodejat per una capa d'aire que ens permet respirar i ens protegeix de l'exterior. Aquesta capa d'aire té aproximadament uns 100 km de gruix i exerceix una pressió sobre tots els objectes que hi ha a la superfície de la Terra. Dit d'una altra manera, aquest aire (que és molt) està format de petites molècules de gas que pesen molt i molt poc, però que si les posem, unes sobre les altres, al llarg de 100 km, al final acaben pesant molt, arribant a fer una pressió considerable sobre la terra. Aquesta pressió és el que coneixem com a pressió atmosfèrica.

És aquesta pressió atmosfèrica la que impedeix que l'aigua no caigui quan girem el vas. I l'explicació és ben simple. Sobre la tapa s'hi exerceixen dues forces: la que fa l'aigua cap a baix (que actua des de l'interior) i la que fa l'aire que rodeja el vas cap amunt (que actua des de l'exterior). La força que fa l'aigua és menor que la força de la pressió atmosfèrica, i és per això que l'aigua no cau.


Alb.

La força dels gasos

tronc

L'aire pesa? .... Pesa molt, o pesa poc? .... I si pesa molt, com és que no ho notem? Potser heu sentit a parlar moltes vegades de la pressió atmosfèrica, el pes de la columna d'aire que tenim a sobre, però la podem veure? Seria fantàstic si ho poguéssim fer, no?

Us proposo un experiment molt i molt senzill amb el qual podreu comprovar que l'aire que ens envolta pesa, i que si bé, normalment aquesta força de pressió és invisible als nostres ulls, la podem fer visible amb un regle i una fulla de diari.

Som-hi!

Materials
  • Una pàgina doble de diari.
  • Un regle de 50cm  (també ens pot anar bé un llistó llarg de fusta, per exemple)

Procediments:
  • Sobre una taula, col·loquem el regle de manera que es recolzin 2/5 parts sobre la taula, i les 2/5 parts restants sobresurtin pel lateral.
  • A sobre la part del regle que es recolza sobre la taula, hi posem la fulla de paper de diari. L'estenem bé i procurem planxar-la amb la mà, fent que quedi la mínima quantitat d'aire entre la fulla i la superfície de la taula.
  • Fem un cop sec sobre la part del regle que sobresurt de la taula i n'observem el resultat. Podem repetir el procés variant la longitud sobresortint del regle.

Resultat i conclusions

Quan colpegem el regle per la part sobresortint, li estem donant un impuls que l'obliga a girar sobre el seu centre de massa. Això fa que l'extrem del regle que es recolza sobre la taula tendeixi a elevar-se i, en conseqüència, intenti aixecar la fulla de paper diari.

Si hem planxat bé la fulla de paper sobre la taula, haurem aconseguit que a sota no hagi quedat pràcticament gens d'aire, i per tant, quan s'intenta aixecar, obliguem a l'aire a entrar molt ràpidament allà sota. Com que tot el procés passa molt ràpid, no hi ha temps suficient com perquè entri suficient aire i, en conseqüència, es genera una zona de baixa pressió a sota de la fulla. Per contra, la part superior de la fulla està sota la influència de la pressió atmosfèrica. És precisament aquesta pressió atmosfèrica la que impedeix que la fulla s'aixequi fàcilment.

La pressió atmosfèrica és aproximadament d'1kg per cada centímetre quadrat. Si tenim en compte la superfície de la fulla de paper de diari, ens podem imaginar la força que genera l'aire a sobre una simple fulla de paper de diari.


Alb.

Globus lladregots

tronc

Els globus aerostàtics són un dels mitjans de transport més eficients, tan sols escalfant una mica l'aire i volant dins una atmosfera freda (per exemple, fent-ho un dia d'hivern o a gran alçada), es poden realitzar quilòmetres i més quilòmetres a cost, pràcticament, zero. Com s'explica això?

El que està clar és que, dins el globus passa algun fenomen físic prou potent com per aixecar sense gaire dificultats els centenars de quilos de la cistella + lona + passatgers. Perquè us en feu una idea, els cremadors d'un globus aerostàtic de mida normal (28m cúbics de volum) escalfen l'aire a 100ºC. Si la temperatura exterior és de 16ºC, la força ascensional del globus és, ni més ni menys que de 75N.

Però deixem-nos de dades i anem a fer un experiment per entendre de manera senzilla què passa dins el globus i veure, fins i tot, que si badem se'ns pot endur el refresc!

Som-hi!

Materials
  • Una copa alta o un vas de boca no gaire ample.
  • Un globus
  • Un tros petit de paper
  • Cerilles

Procediments:
  • Inflem una mica el globus, aproximadament una tercera part del seu volum total.
  • Encenem el tros de paper i, encès, el tirem dins la copa, deixant que es cremi completament i desaparegui la flama.
  • Tot seguit, i sense deixar passar massa temps (per evitar que es refredi l'aire de dins la copa), col·loquem el globus tancant l'obertura de la copa fent una lleugera pressió, de manera que l'aire no pugui ni entrar ni sortir de la copa. Aguantem així uns 5 segons. Llavors, amb cura aixequem el globus i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Quan posem el tros de paper encès dins la copa, la combustió d'aquest fa augmentar la temperatura dels gasos que hi ha dins la copa. I a mesura que  l'aire s'escalfa, es va dilatant degut a que les molècules de gas xoquen unes amb les altres separant-se dins l'espai. El resultat és que per a la mateixa quantitat de molècules de gas, el volum ha augmentat. Amb altres paraules, la densitat de l'aire ha disminuït.

Quan col·loquem el globus a sobre la copa i pressionem de manera que no es pugui escapar l'aire, el que fem és que no puguin entrar ni sortir molècules de gas, però el que no podem evitar és, un cop acabada la combustió, vagi disminuint el volum de l'aire que hi ha dins la copa degut al refredament dels gasos.

Així doncs, a mesura que es va refredant l'aire de dins la copa, es genera una pressió de fora cap a dins de la copa. Aquesta diferència de pressió es pot observar a la superfície del globus que intenta entrar dins la copa segellant l'entrada i creant suficient força com per "robar-nos" la copa.

En el cas dels globus aerostàtics, la temperatura de l'aire de dins el globus pot arribar a ser fins a 100ºC més gran que la de l'aire de fora. Això fa que, a dins el globus hi hagi aire molt menys dens que el de fora i, per tant, es generi una força ascensional capaç d'enlairar el globus. Pura física.


Alb.

Escala de color!

tronc

Tenir una escala de color a les mans pot suposar una gran alegria per a qualsevol jugador de poker amb ganes boges d'endur-se la partida. Ara bé, les escales de color no només tenen valor quan jugues a cartes sinó que també en poden tenir si estudies el concepte de la densitat. Avui, us proposo un petit experiment per demostrar-vos que és més fàcil que un científic obtingui una escala de color que no pas un jugador del poker.

Som-hi!

Materials
  • Una copa alta (de les de cava, per exemple)
  • Una cullera
  • Caramel líquid
  • Mel
  • Aigua
  • Oli de gira-sol
  • Oli d'oliva
  • Alcohol

Procediments:
  • El primer que farem és assegurar-nos que la copa està ben seca de dins. Llavors, amb molta cura de no tocar les parets de la copa i omplirem el cul de la copa primer amb 1-2 centímetres de caramel líquid i, a continuació, amb 1-2 centímetres de mel.
  • Per a tirar la resta de líquids dins la copa, ens ajudarem de la cullera per evitar que aquests caiguin directament sobre la superfície del líquid anterior. Així doncs, i seguint el següent ordre que us indico, tirarem dins la copa sempre la mateixa quantitat, primer d'aigua, llavors d'oli de gira-sol, a continuació d'oli d'oliva i, finalment, d'alcohol. N'observem el resultat.

Resultat i conclusions

La nostra columna de densitats està formada per sis capes de líquids que es mantenen separades, unes de les altres, degut a que tenen densitats diferents. Els líquids que tenen densitats més grans sempre se situen per sota dels líquids amb menor densitat, i això és degut a que els líquids amb major densitat, tenen més massa per unitat de volum, i per tant, pesen més.

Per facilitar que l'experiment sortís bé i es visualitzés clarament el resultat, hem procurat posar sempre en contacte líquids que no fossin miscibles entre si (per exemple, l'aigua amb l'oli). Si haguéssim posat en contacte líquids miscibles (per exemple, aigua i alcohol), a la llarga s'haurien acabat barrejant, trencant així, l'escala de color.

I ara, per aquells que sempre en voleu més, què hauria passat si haguéssim invertit el procediment de l'experiment, començant primer per l'alcohol i acabant pel caramel líquid?? ..... A veure qui ho endevina!


Alb.

Un ou amb bufera!

tronc

Si un dia us quedeu sense bufera per inflar un globus i disposeu d'un ou, vinagre i un petit recipient, ... tranquils, teniu al davant la solució al vostre problema. El tema serà que, .... no sé si hi haurà suficient matèria prima com per inflar el globus completament. Sigui com sigui, l'enginy no deixa de ser curiós. Anem a veure-ho.

Som-hi!

Materials
  • La closca d'un ou
  • Un globus
  • Una ampolla petita (millor si és de vidre)
  • Vinagre (per omplir mitja ampolla)
  • Un embut

Procediments:
  • Agafem la closca d'ou i en fem petits trossets que anirem introduint dins l'ampolleta.
  • Amb l'ajuda de l'embut, omplim l'ampolleta amb vinagre fins a la meitat.
  • Col·loquem el globus a la boca de l'ampolla i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

La closca dels ous conté gran quantitat de carbonat de calci (CaCO3), que reacciona amb l'àcid acètic (CH3-COOH) del vinagre, alliberant diòxid de carboni (CO2) en estat gasós. Quan augmenta la pressió a l'interior de l'ampolla degut a aquest alliberament, s'infla el globus en pocs minuts.


Alb.

La dansa dels fideus

tronc

Segur que heu vist alguna vegada com els encantadors de serps aconsegueixen fer-les dansar únicament amb el so rocambolesc d'una flauta rondinaire. Nosaltres, treballar amb serps no ho farem pas (almenys de moment). Per evitar ensurts innecessaris, en comptes de fer dansar serps, farem dansar uns personatges un xic menys perillosos: els fideus. A veure qui els fa ballar amb més gràcia!

Som-hi!

Materials
  • Uns quants fideus prims (quan més petits i prims, millor)
  • Un globus
  • Un tros de llana (pot ser la màniga d'un jersei de llana)

Procediments:
  • Inflem el globus.
  • Freguem el globus amb la llana una bona estona (almenys un minut)
  • Apropem a poc a poc el globus als fideus i .... a ballar s'ha dit!

Resultat i conclusions

Quan freguem el globus amb el tros de llana, l'aire de dins es carrega d'electricitat negativa. És el que es coneix com a electricitat estàtica. Quan apropem el globus carregat d'electricitat als fideus (inicialment neutres) aquests es carreguen d'electricitat per un procés d'inducció (sense contacte) i queden plens de càrregues positives. Amb aquest escenari de càrregues negatives (globus) i càrregues positives (fideus) es genera una força d'atracció electrostàtica entre els dos materials fent que es moguin el de massa inferior, en aquest cas, els fideus prims.


Alb.

Pinxos explosius

tronc

Si agafo un globus inflat i hi apropo una agulla ..... malament, oi? Doncs, sabíeu que no sempre es rebentarà? De fet, què pensaríeu si us dic que es pot arribar a travessar un, dos, tres o, fins i tot, quatre globus amb una mateixa agulla sense que n'exploti cap? Anem-ho a fer. Això sí, no em responsabilitzo dels possibles espants que us emporteu a casa desprès d'aquesta experiència ....  :-)

Som-hi!

Materials
  • 3-4 globus
  • Una agulla de fer mitja (d'aquelles llargues) o, si no en tenim cap, també podem utilitzar pals de pinxo

Procediments:
  • El primer que hem de fer és tenir suficient bufera com per inflar uns quants globus i els hi fem un nus per tal que no s'escapi l'aire. No cal inflar-los massa. N'hi haurà prou amb que aconseguim uns globus d'una mida semblant a una pilota de handbol. 
  • Agafem l'agulla i punxem el globus, però atenció! .... no ho feu per qualsevol punt del globus. Cal punxar-lo per la part propera al nus (part superior) i fer sortir l'agulla per la part oposada del globus (part inferior). 
  • Podem seguir punxant globus fins que el pinxo ens quedi enllestit. 

Resultat i conclusions

Els globus estan fabricats d'un material molt elàstic, el cautxú. Quan emplenem el globus d'aire augmenta la pressió interna, el globus s'estira i augmenta la seva mida. Però la tensió a la superfície del globus no és homogènia. De fet, hi ha zones en que hi ha una elevada tensió (zona central del globus) mentre que a d'altres zones la tensió és insignificant (als extrems del nus i el seu oposat).

El fet que un globus exploti és degut a un alliberament brusc de tensió. Si punxem un globus per la seva part central, és obvi que, l'elevada tensió esquinçarà el petit forat que s'hagi fet amb l'agulla. En conseqüència, l'aire de dins el globus sortirà a gran velocitat generant una contundent ona sonora (vaja, que el globus fot un pet com una aglà). Si punxem el globus per un punt on la tensió de la superfície sigui baixa, el forat fet amb l'agulla no s'esquinçarà, tot el contrari, l'elasticitat de la superfície farà que el cautxú s'ajusti a l'agulla evitant l'escapament brusc de l'aire i, per tant, evitat l'explosió del globus.


Alb.

Com beu una planta?

tronc

Com s'ho manega una planta per veure's l'aigua del sòl si aquesta no disposa de òrgans succionadors com és el nostre cas? Per a nosaltres és molt senzill, simplement aspirem amb la boca i amb això en fem prou per beure'ns un refresc, un vas d'aigua o una sopa calenta. Però, i una planta? Com ho fa? Per on circula aquesta aigua? Anem a veure-ho.

Som-hi!

Materials
  • 1 vas de vidre
  • Aigua (suficient per omplir mig vas)
  • Colorant vermell
  • Un api amb algunes fulles
  • 1 ganivet (o unes tisores)

Procediments:
  • Omplim mig vas amb aigua i hi tirem el colorant fent que l'aigua quedi ben tenyida de vermell.
  • Amb el ganivet, escurcem una mica la tija de l'api per la part inferior (tallant uns 5 cm n'hi hauràs suficient) i l'introduïm l'api dins el vas.
  • Esperem 24 hores.
  • Passat aquest temps, n'observem el resultat, tan exteriorment com interiorment (fent un tall a la tija a la part superior)

Resultat i conclusions

Les plantes absorbeixen aigua i altres substàncies directament del sòl. Això es dóna a les arrels però aquestes substàncies s'han de transportar fins a les fulles que és on es  porta a terme el procés de la fotosíntesi. En les plantes vasculars, aquest transport d'aigua i nutrients es realitza a través de vasos conductors - les anomenades cèl·lules del xilema - i aquest transport es pot fer gràcies a que entren en joc varis fenomens físics relacionat amb l'aigua, un dels quals és la capil·laritat. Altres són, per exemple, l'osmosi o la transpiració vegetal que es dóna a la superfície de les fulles.

La capil·laritat és un fenomen físic que permet que els líquids pugin a través d'un tub prim fins a una certa alçada. Aquesta ascensió natural del líquid es dóna gràcies a que les forces d'adhesió de les molècules del líquid amb les molècules de les parets del tub són més elevades que les forces intermoleculars del líquid.

L'aigua i el colorant han pujat a través de l'api per capil·laritat. Quan tallem l'api per la part superior, podrem veure clarament uns puntets vermells. Aquests corresponen als canals formats de centenars de cèl·lules del xilema que transporten aigua i nutrients de les arrels a les fulles.


Alb.

Es pot veure el so?

tronc

Si les ones sonores són invisibles, com ho podria fer un sord per veure que a l'exterior hi ha soroll? Hi ha alguna manera d'aconseguir-ho? Doncs .... la resposta és sí. Les ones sonores, tot i ser invisibles, tenen unes característiques físiques que fan que no passin tan desapercebudes com ens crèiem. Esteu preparats per veure el so?

Som-hi!

Materials
  • 1 vas (de vidre o de plastic)
  • Paper film (paper de cuina transparent)
  • 1 goma elàstica
  • Un polsim de sal (o sucre)
  • 1 xiulet

Procediments:
  • Tapem l'obertura del vas amb paper film, fent que aquest quedi molt ben tensat. La goma ens ajudarà a aguantar aquesta tensió com si d'un tambor es tractés.
  • Col·loquem els cristallets de sal a sobre el film.
  • Bufem el xiulet a prop del vas i n'observem el resultat. També podem experimentar amb altres tipus de sorolls, com ara picar de mans, picant dos trossos de fusta entre ells, etc. 

Resultat i conclusions

El so s'origina quan un focus emissor vibra i aquesta vibració es transmet per un medi, sigui líquid, sòlid o gasós. Quan el so es propaga es generen compressions i dilatacions periòdiques de les partícules de l'aire generant les anomenades ones sonores. Per tant, les ones sonores són ones mecàniques (necessiten d'un medi per propagar-se, d'aquí que a l'espai no hi hagi soroll) que fan vibrar les partícules longitudinalment (les partícules vibren en la mateixa direcció que es propaguen les ones).

Quan fem sonar el xiulet. l'aire vibra i aquest so es transmet en forma d'ones sonores. Quan aquestes ones invisibles xoquen amb el paper film, el fan vibrar i aquest fa saltar els petits cristallets de sal fent visible allò que, per molts de nosaltres, sembla invisible.


Alb.

Monedes transportistes

tronc

Quan trigaríem a passar un litre d'aigua d'una galleda a una altra si només disposéssim d'una moneda com a eina de transport? Seria possible fer-ho? Doncs, .... la veritat és que sí. Trigaríem una mica però aconseguiríem passar tota l'aigua d'un recipient a l'altre, i això és possible gràcies a una de les propietats més sorprenents de l'aigua: la tensió superficial. Anem a veure-ho.

Som-hi!

Materials
  • Aigua
  • Colorant alimentari
  • Conta-gotes
  • Monedes diverses: 10 ctm, 20 ctm, 1 euro, ....
  • Una mica de sabó

Procediments:
  • Tenyim l'aigua amb el colorant alimentari i, amb aquesta aigua, omplim el conta-gotes.
  • Anem posant gotes a sobre una de les monedes, contant quantes gotes hi podem dipositar abans no se'n vessi el contingut.
  • Repetim el procés amb els diferents tipus monedes, anotant en cada cas, el nombre màxim de gotes que hi caven.
  • Podem repetir el mateix experiment però, aquest cop, afegint sabó a l'aigua. Prenem nota també de la quantitat d'aigua que poden contenir les diferents monedes.
  • Finalment, i fent un simple càlcul del volum d'una gota d'aigua, podem fer càlculs per saber quants viatges necessitaríem per a transportar una determinada quantitat d'aigua d'un recipient a un altre, amb  i sense sabó.

Resultat i conclusions

La superfície d'un líquid, actua com una membrana elàstica per l'acció de la tensió superficial. La tensió superficial és la resultant de les forces que actuen sobre les molècules de la superfície del líquid. És una força perpendicular a la superfície i dirigida a l'interior del líquid. Aquesta força és dèbil i es trenca amb facilitat però capaç, per exemple, d'aguantar una agulla tot i essent la densitat de l'agulla molt més alta que la de l'aigua.

La tensió superficial permet que s'acumuli aigua a sobre de la moneda sense que es vessi. A mesura que posem més gotes, la superfície de l'aigua s'estira elàsticament sense trencar-se. Però aquesta elasticitat té un límit i quan s'assoleix l'aigua es vessa.

Quan afegim sabó a l'aigua, el que estem aconseguint és que es rebaixi la tensió superficial, amb la qual cosa, aquest límit és molt inferior i la superfície de l'aigua es trenca amb major facilitat.


Alb.

La força de l'arròs!

tronc

En un experiment anterior, ja vàrem poder observar la força que poden arribar a tenir els grans de sorra.  Avui, experimentarem el mateix però canviant els materials. Aquest cop utilitzarem l'arròs (que fa el ventre gros), i un ganivet de cuina. Veurem que, malgrat l'aparença fràgil i insignificant d'un granet d'arròs, és sorprenent el comportament que pot tenir quan aquest es troba envoltat d'altres milers de granets. Senzillament, els granets passen a ser "matèria granular" amb unes característiques ben peculiars.

Som-hi!

Materials
  • 1 vas de vidre (quan més alt millor)
  • Arròs (suficient per omplir el got)
  • Una cullera de fusta
  • Drap.

Procediments:
  • Omplim el vas amb arròs.
  • Introduïm la cullera de fusta a dins per comprovar que pot entrar i sortir fàcilment. Acte seguit, la deixem clavada fins al fons.
  • Donem cops suaus, però alhora secs, amb la base del vas sobre la taula (havent posat abans el drap per evitar que es trenqui el vas). Podem aprofitar la mateixa mà per tapar el got (per evitar que salti l'arròs) i al mateix temps per aguantar la cullera a la posició central del got (tenint-la agafada entre els dits de la mà). Amb això, augmentarem la compactació de l'arròs.
  • Finalment, provem de treure la cullera amb la mà i l'estirem suaument cap enlaire. N'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Quan els materials granulars, com és la sorra fina o, en aquest cas, de l'arròs, es troben completament compactats, apareixen unes forces que empenyen un granet amb l'altre. El conjunt de granets es disposen formant uns arcs entre les parets del vas i la cullera. La resultant de la força és una força de component horitzontal entre el vas i la cullera. Degut a la fricció que hi ha entre els materials, apareix també una força tangencial en sentit oposat a la força del pes. Si la força de component horitzontal és prou alta, la força de fricció pot arribar a ser més alta que la del pes i això ens permetrà aixecar el vas sense grans dificultats.


Alb.