Si el Conejo de Pascua llega a su casa este fin de semana, puede encontrarse con una gran cantidad de malvaviscos y píos. ¿Qué hacer con todos ellos? Además de simplemente comerlos, cocinar con ellos o dar rienda suelta a tu lado artístico haciendo dioramas, considera usarlos ... ¡para la ciencia!
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Resulta que los malvaviscos son equipos imprescindibles para los experimentos científicos en casa. Claro, puede usarlos para probar el autocontrol de sus hijos a través del campo de la famosa prueba de malvavisco de la psicología y sus iteraciones cada vez más complejas. Pero si prefiere no torturar a sus hijos dejándolos tentadores al alcance de un malvavisco que se les ordena que no tengan, considere probar estos proyectos científicos fáciles:
Malvaviscos en el vacío
La relación entre el volumen de un gas y su presión se puede demostrar en casa con una configuración simple. (Foto por Mohi Kumar) No, no ese tipo de vacío, a pesar de las posibilidades intrigantes conjuradas por esta frase. Necesitarás:
- Un frasco de vidrio con tapa
- Un mecanismo para bombear parte del aire del frasco
- Malvaviscos
El Libro de hipertexto de física recomienda utilizar una bomba de vacío de cocina para este experimento. También funciona cortar un pequeño orificio en la tapa del frasco y apretar la bomba de vacío de un conservador de vino.
Coloque algunos malvaviscos en el frasco, séllelo y luego bombee el aire:
¿Que esta pasando? Los malvaviscos son básicamente una espuma hecha de azúcar, agua, aire y gelatina. El azúcar los hace dulces, la combinación de agua y azúcar los hace pegajosos y la gelatina los hace elásticos. Pero el aire, que en realidad constituye la mayor parte del volumen del dulce, hace que los malvaviscos sean la forma más sabrosa de encapsular un gas en un sólido. A medida que bombea aire del frasco, el aire dentro del malvavisco se expande y el malvavisco se hincha. Suelta el sello y los malvaviscos volverán a su tamaño normal.
¡Felicidades! Acaba de demostrar la Ley de Boyle, que establece que cuando la temperatura no cambia, la relación entre la presión (que disminuye al bombear aire fuera del frasco) y el volumen de cualquier cantidad de gas establecida (el malvavisco) es inversamente proporcional. En otras palabras, disminuir uno requiere un aumento del otro.
Si no puedes comerlos, ¡destrúyelos!
Si alguna vez asó un malvavisco sobre una fogata, sabrá a dónde va esta próxima demostración. Necesitarás:
- Un microondas
- Una placa para microondas
- Un malvavisco de tamaño estándar (evite los minis o los jumbos; ¡el primero se freirá y el segundo puede hacer un desastre enorme!)
Coloque el malvavisco en uno de sus lados planos en el centro de un plato. Luego calienta el malvavisco en el microondas, por ejemplo, 45 segundos a temperatura alta.
¡Esta vivo! Esta vez, en lugar de cambiar la presión que rodea al malvavisco, estás cambiando la temperatura. A medida que el microondas hornea el malvavisco, el agua del malvavisco se calienta y calienta el aire. Cuando el aire se calienta, se expande, lo que obliga al malvavisco a hincharse. El agua del dulce también suaviza los azúcares, lo que hace que supura, como se ve en el video de arriba (creado por el usuario de YouTube bbbpwns).
La relación entre la temperatura y el volumen es representativa de la Ley de Charles, que sostiene que cualquier cantidad establecida de gas se expandirá cuando se calienta; aumentar la temperatura de un gas requiere un aumento en el volumen del gas.
Probar esto con Peeps es un resultado ligeramente alarmante, mostrado por el usuario de YouTube UBrocks:
Si regresaste al Hombre de malvavisco Stay Puft, desgraciadamente, el monstruoso malvavisco que sacaste de tu microondas no dura, se enfriará y se desinflará hasta convertirse en una gota de moco. Pero antes de que se enfríe por completo, el líquido es bastante maleable y se puede esculpir en formas. Pero cuidado! Los restos de malvavisco son como naplam: se te pegarán y arderán. Después de que se enfríe un poco, cepille un poco de aceite en sus palmas antes de moldear cualquier cosa, de lo contrario su escultura permanecerá pegada a sus manos.
Una forma pegajosa de calcular la velocidad de la luz.
Para esta demostración, necesita un poco de conocimientos básicos al comenzar. La velocidad de una onda se puede calcular multiplicando la longitud de onda (la distancia de cresta a cresta) con la frecuencia (el número de ciclos de cresta a cresta que se repiten en un lapso de tiempo). La luz es una ola, y su velocidad se puede calcular de la misma manera sin equipos sofisticados. Necesitarás:
Un niño mide la distancia entre parches derretidos después de que una capa de malvaviscos fue calentada en el microondas. Foto de Mohi Kumar.
Un niño mide la distancia entre parches derretidos después de que una capa de malvaviscos fue calentada en el microondas. (Foto por Mohi Kumar) - Un microondas sin el plato giratorio
- Una cacerola de vidrio o bandeja para hornear
- Mini malvaviscos
- Una regla
- Una calculadora
Tome la bandeja para hornear y empaque una capa de malvaviscos en la parte inferior, alineados como pequeños soldados hinchados. Asegúrese de retirar el plato giratorio del microondas; esto permite que las microondas se muevan a través del vidrio y los malvaviscos en un patrón de onda estacionaria. Cocine por unos minutos a fuego lento, mirando los malvaviscos con cuidado. Con el plato giratorio retirado, el microondas no se calienta de manera uniforme; notará que se forman parches derretidos en su campo de malvaviscos.
Tan pronto como vea algunos parches de este tipo, retire el plato y mida la distancia entre dos que forman una línea paralela a la puerta del microondas, que marcan las ubicaciones de las amplitudes más altas dentro de la onda estacionaria. Multiplique esto por dos para obtener la longitud de onda completa de las microondas que pasaron a través de sus malvaviscos (si observa la geometría de una onda estacionaria, su medición inicial solo le dio la mitad de la longitud de onda). Convierte esto en metros.
Multiplicar este resultado por la frecuencia del microondas, que se encuentra en el manual del microondas o en una etiqueta dentro del dispositivo, da ~ 299, 000, 000 metros por segundo, ¡aproximadamente la velocidad de la luz! Mira un video de esto aquí.
Tome la bandeja para hornear y empaque una capa de malvaviscos en la parte inferior, alineados como pequeños soldados hinchados. Asegúrese de retirar el plato giratorio del microondas; esto permite que las microondas se muevan a través del vidrio y los malvaviscos en un patrón de onda estacionaria. Cocine por unos minutos a fuego lento, mirando los malvaviscos con cuidado. Con el plato giratorio retirado, el microondas no se calienta de manera uniforme; notará que se forman parches derretidos en su campo de malvaviscos.
Tan pronto como vea algunos parches de este tipo, retire el plato y mida la distancia entre dos que forman una línea paralela a la puerta del microondas, que marcan las ubicaciones de las amplitudes más altas dentro de la onda estacionaria. Multiplique esto por dos para obtener la longitud de onda completa de las microondas que pasaron a través de sus malvaviscos (si observa la geometría de una onda estacionaria, su medición inicial solo le dio la mitad de la longitud de onda). Convierte esto en metros.
Multiplicar este resultado por la frecuencia del microondas, que se encuentra en el manual del microondas o en una etiqueta dentro del dispositivo, da ~ 299, 000, 000 metros por segundo, ¡aproximadamente la velocidad de la luz! Mira un video de esto aquí.
