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.