Globos de papel

Globos de papel 

Tal como ocurre en los líquidos, en los gases también se producen procesos de flotación cuando, por ejemplo, corrientes verticales convectivas de aire caliente ascienden a las capas superiores de la troposfera; la llama de una vela se mantiene erguida por estar constituida de plasma a elevada temperatura y baja densidad; el globo de helio o aire caliente representan otros ejemplos de este caso. A continuación se describe este tipo de globo. 

Juegos con fluidos

Juegos con fluidos

A continuación se describen un acertijo y varios juguetes.

¿Qué pesa más, un “kilo” de plomo o un “kilo” de algodón?

La respuesta más inmediata a este acertijo es que el plomo pesa más que el algodón. Sin embargo, como estamos pesando el plomo en el aire, es necesario considerar que éste le aplica una fuerza (empuje) hacia arriba, y “pierde” aparentemente peso. Veamos en cuánto. La densidad del plomo es de 11.340 Kg/m³, y por consiguiente un “Kilo”, es decir un kilogramo-fuerza (Kp), con una masa de 1 Kg, ocupa un volumen de

El juguete en la enseñanza de la ciencia

     ENTRETENIMIENTO

  Y 

     ACTIVIDAD  LÚDICA

 El juguete en la enseñanza de la ciencia

Los humanos, nos diferenciamos de las demás especies del planeta por nuestra capacidad creativa de modificar y adaptar el entorno a las necesidades inmediatas. Con las múltiples inteligencias que nos caracteriza, como indica Howard Gardner, se han resuelto los problemas más intrincados desde los tiempos remotos y se han elaborado todo tipos de productos, desde los más sencillos hasta los más sofisticados e inverosímiles. Entre estos, destacan los juguetes, presentes en todas las culturas del mundo desde los tiempos primitivos, vitales para la socialización de los seres humanos, y los cuales, hasta han generado esquemas de comportamiento colectivos. Existen muchos juegos y juguetes tradicionales propios de cada cultura, pero también existen aquellos que se han convertidos en universales y que forman parte del acervo cultural mundial.

La lámpara fluorescente

La lámpara fluorescente

El tubo fluorescente es un dispositivo de alumbrado que permite un ahorro sustancial de energía. Sin embargo, aunque aún se usa el tubo fluorescente, cada día que pasa es desplazado por la Lámpara Fluorescente Compacta (LFC) de mayor funcionalidad y eficiencia.

A continuación se describe el funcionamiento del tubo fluorescente. Consiste de un tubo de vidrio rectilíneo o circular con dos electrodos en cada extremo conectados con filamentos de tungsteno y lleno de mercurio (entre 5 y 10 mg) en estado gaseoso a baja presión (0,8 Pa), además de una pequeña porción de un gas inerte (como el argón). El tubo se conecta con varios dispositivos eléctricos como se esquematiza en la figura II.4. Al cerrar el circuito mediante el interruptor, la corriente eléctrica alterna de 60 Hz de frecuencia que entra al circuito desde la red de 120 V circula por el condensador (almacena energía eléctrica), el balastro (ofrece resistencia al cambio temporal de la intensidad de la corriente eléctrica), los filamentos (desprenden electrones y mantienen el arco eléctrico) ubicados en los extremos del tubo y por el cebador o estárter (sistema de arranque mediante un par bimetálico dentro de un gas). Al pasar corriente por el estárter,  salta una chispa en el par bimetálico, se calienta el gas neón en su interior y el par cierra el circuito. La corriente eléctrica establecida calienta los filamentos de tungsteno y desprenden electrones que ionizan el gas argón dentro del tubo. Por consiguiente, en su interior se forma un plasma con átomos ionizados y neutros de argón, átomos ionizados y neutros de mercurio y electrones libres provenientes de los átomos ionizados. De esta manera se establecen las condiciones para que después circule una corriente de electrones entre los filamentos. Luego, en cuestión de segundos, se enfría el neón y se desconecta el estárter. Esto hace que los filamentos del tubo se enfríen y dejen de emitir electrones; a su vez, se induce un fuerza contraelectromotríz en el balastro que hace aparecer un arco eléctrico que ioniza aún más al argón y aumentan las partículas ionizadas del plasma. Los electrones del plasma chocan con los átomos de Hg y los excitan como se esquematiza en la siguiente figura; al “desexcitarse” (pasar a un estado energético de menor energía) emiten fotones ultravioletas (fuera del rango visible) que interaccionan con los átomos del compuesto de fósforo que cubre la superficie interior de las paredes del tubo y los excitan  como se esquematiza en la siguiente figura.  

Estos, al “desexcitarse” emiten fotones visible (luz blanca) que podemos percibir con nuestros ojos como se indica en la figura. 

El bombillo incandescente

 El bombillo incandescente

El bombillo eléctrico incandescente ha sido uno de los inventos que más ha influido en el bienestar de la humanidad. Su  historia se remonta más allá de Thomas Alva Edison. Fue Sir Humphry Davy quién inicia en 1.840 las investigaciones para generar luz pasando electricidad a través de un delgado hilo de platino, pero su rápida evaporación impedía que durara encendido algunos minutos. En 1.854 el alemán Heinrich Gobel logró que un bombillo lleno de gas inerte con filamento de hilos carbonizados de bambú,  emitiera luz un poco mas de tiempo. Sin embargo, se le otorgan los créditos de su invención definitiva al norteamericano Edison, quién el 21 de octubre de 1.878 presentó uno que duró 48 horas prendido ininterrumpidamente y el 27 de enero de 1.800 le conceden la patente de invención; aunque, los británicos se los dan a Joseph Swan.  

En la actualidad, el bombillo eléctrico consiste de un filamento largo (2 metros) y delgado (0.003 milímetros) de tungsteno o wolframio (metales de elevados puntos de fusión) encerrado en una ampolla de cristal que encierra un gas inerte (argón), como se puede apreciar en la figura. Al establecer una diferencia de potencial de 120 V entre los extremos del filamento metálico con la adecuada resistencia eléctrica, pasa una corriente eléctrica con la intensidad requerida para que se incremente la temperatura hasta 2.500 C, producto de la fricción de los electrones libres con la red cristalina metálica; de esta manera, los electrones mas externos de los átomos de tungstenos se ubican en niveles energéticos de mayor energía y al decaer a estados menos energéticos, emiten luz en el rango visible y en el infrarrojo, que no podemos ver. El 10% de la energía eléctrica suministrada al bombillo se transforma en luz visible y el resto se pierde en calor.  Así que, su rendimiento es sumamente bajo.

La potencia del bombillo se mide por la cantidad de energía eléctrica que consume y disipa de la red de 120 V por unidad de tiempo. Su potencia se mide en Wats (W = J/s) y se fabrican de 25, 45, 60, 70 y 100 W, entre otros. Por el filamento pasa corriente alterna de frecuencia 60 Hz (ciclos/s).  

Los bombillos se fabrican bajo la política de la obsolescencia programada, donde impera la cultura del comprar, votar y volver a comprar; es decir, aunque existe la tecnología para fabricarlos de alta durabilidad desde los inicios de su invención, se fabrican para 1.200 horas de duración, a fin de mantener su consumo con el subsecuente problema de cómo desechar los residuos.  Como una prueba que sustenta lo anterior existe el histórico bombillo  de Livermore, California, que funciona desde 1901. En la siguiente página se puede apreciar "en vivo" al bombillo funcionando: http://www.centennialbulb.org/cam.htm .

     

 (Ver un interesante video sobre el tema de la obsolescencia programada en: http://www.youtube.com/watch?v=KKQN4z5Eol8). 

Consumo de energía eléctrica en una casa

Aplicación de la matemática.  Consumo de energía eléctrica en una casa                       

A nivel mundial existe preocupación por el ahorro energético. Nuestro país no escapa a esta inquietud, y a pesar de sus grandes reservas petrolíferas, se está haciendo un gran esfuerzo en el ahorro de la energía eléctrica mediante el cambio de los bombillos incandescentes de filamento por los de descarga en un gas.

La potencia eléctrica de los aparatos

La potencia eléctrica de los aparatos

Los electrodomésticos funcionan con la energía eléctrica que toman de la red de alumbrado de 120 V. Los fabricantes de electrodomésticos especifican este consumo de energía eléctrica por segundo en Wats (1 W = 1 J/s ). Por ejemplo, una plancha eléctrica tiene un consumo de 1.000 W y un secador de pelo 1.875 W, como se ilustra en la tabla 5. La empresa CORPOELEC (Corporación Eléctrica Nacional) mide el consumo en Kilowathora (KWH), es decir se consume 1 Kilowats (KW) en un intervalo de tiempo de una hora. Si el tiempo promedio que tarda una dama en secarse el cabello es de 20 minutos, y su secador estaba funcionando a la máxima potencia (1.875 W), gastó 0,625 KWH. En caso de optar por la tarifa Residencial General (ver Tarifa eléctrica de Corpoelec), como cada KWH cuesta 0,0827 Bs., entonces gastó 0,052 Bs, es decir 5 céntimos para ese secado. Otro ejemplo, 10 bombillos de 100 W conectados 5 horas durante la noche, representan 5 KWH y cuestan  0,41 Bs.

Los electrodomésticos se conectan en paralelo

Los electrodomésticos se conectan en paralelo

Un circuito eléctrico es un arreglo entre diferentes dispositivos eléctrico (resistencia, condensadores, bobinas, entre otros) conectados entre sí mediante cables con el propósito de oponer oposición (resistencia) al paso de la corriente eléctrica, almacenar y liberar energía eléctrica (condensador)  y oponerse al cambio temporal de la corriente (inductancia). Muchos electrodomésticos que funcionan bajo la acción de estas propiedades se conectan a la red de alumbrado eléctrico.

Cómo abrigan las cobijas

Cómo abrigan las cobijas

Una buena cobija abriga bien. Cuando nos metemos debajo de ella, calentamos y aumentamos la humedad de la cámara de aire encerrado entre su superficie y la del colchón de la cama. Este calor y la humedad lo genera el cuerpo a través de la piel y el aire exhalado por las fosas nasales. Al estar acostado en reposo en la cama con una temperatura agradable, el gasto energético de nuestro cuerpo es, en promedio, alrededor de 70 W; cada segundo cedemos al aire 70 J, al igual que un bombillo de 70 W. Así que, el calor desprendido por nuestro cuerpo aumenta progresivamente la temperatura del aire encerrado. Para impedir que este calor salga, traspase la superficie de las cobijas, éstas se fabrican con fibras muy delgadas, naturales o sintéticas, entrelazadas entre sí. De esta forma, en sus intersticios queda atrapada cierta masa de aire que impide que el calor se propague de un lado a otro de la cobija. Sin embargo, como la superficie de la cobija no es un aislante perfecto, a través de su superficie pasa cierta cantidad de energía térmica en forma de calor hacia el aire exterior que se encuentra más frío.

La Física en las Habitaciones

La Física en las Habitaciones

A continuación, en este capítulo, se presenta y discute una serie de procesos que tienen lugar en uno de los ambientes más importantes del hogar: sus habitaciones.

El aire acondicionado y el ventilador

El primer intento de ambientación se asigna a Cornelius Drebbel, alquimista y mago del Rey Jaime I de Inglaterra, cuando en el verano de 1620 diseñó un sistema de enfriamiento con hielo, sal común y un ventilador. Dos siglos después, William Thomsom (Lord Kelvin) estableció en 1842, en base a los trabajo previos de Nicolás Leónard Sadi Carnot y James Prescott Joule,  los principios termodinámicos fundamentales para el funcionamiento del aire acondicionado, a saber: 

1) Ley cero: El calor se propaga espontáneamente de los cuerpos calientes (con mayor temperatura) a los cuerpos fríos (menor temperatura).  

2)La energía se puede convertir de una forma a otra, pero no se puede crear ni destruir. 

3) La eficiencia de una máquina térmica no llega al cien por ciento de su funcionamiento.

Además ya se conocía que durante los cambios de fase (líquido a gas o gas a líquido, por ejemplo) los materiales absorben y ceden calor sin variar la temperatura y se había establecido la ecuación de estado del gas ideal: La presión es directamente proporcional a su temperatura. Así que a partir de este conocimiento, en 1902, Willis Carrier sentó las bases de la refrigeración moderna al investigar el control de la humedad por medio de tubos de enfriamiento. Sin embargo, no fue hasta 1928 que fabricó un equipo doméstico que enfriaba, calentaba, limpiaba y hacía circular el aire, tal como lo hace el aparato que usamos actualmente en nuestros hogares.

La nevera o refrigerador

Funcionamiento de la nevera. Enfriamiento magnético

Este electrodoméstico es uno de los más utilizados en las cocinas del mundo, por su utilidad  en enfriar y mantener los alimentos en buen estado por tiempo prolongado.

            Fue William Cullen quién construyó en 1784 la primera máquina para enfriar. En 1859, Ferdinand Carré fabricó el primer frigorífico por absorción, con amoniaco como gas refrigerante y en 1879, Karl von Linde construyó el primer refrigerador doméstico. A comienzos de 1920, nacieron los refrigeradores eléctricos, cuando dos suecos, Carl Munters y Balzer von Platen, inventaron uno con un compresor accionado por un motor eléctrico. En esa misma época, Thomas Midgley descubrió el gas freón (marca registrada DuPont), nombre genérico de un grupo de clorofluorocarbonos (CFC). Al poco tiempo este gas reemplazó al amoniaco. El freón se utilizó mucho en los refrigeradores y aires acondicionados, pero está demostrado que ha contribuido con la destrucción de la capa de ozono y al calentamiento global, y por tanto, se ha sustituido por otros compuestos orgánicos como el propano y el butano.

El motor eléctrico

El motor eléctrico de los electrodomésticos

Michael Faraday (1791-1867) desarrolló a finales de 1921, un ingenioso instrumento para demostrar que la energía eléctrica se podía convertir en energía mecánica de rotación (figura I.44). Hoy en día, una versión equivalente de este instrumento se conoce como motor eléctrico. Desde entonces hasta nuestros días, el motor eléctrico ha sentado pauta en todos los quehaceres de la actividad industrial, así como en las cotidianas del hogar, donde su presencia se manifiesta a través de los diversos electrodomésticos. Su funcionamiento está basado en los principios fundamentales del electromagnetismo.

Flotación

Flotación de cuerpo sumergido

en solución salina

Su matemática

En esta sección  vamos a explorar el poder de la matemática como herramienta de análisis en situaciones cotidianas del diario acontecer, científicas y tecnológicas. En tal sentido, elaboraremos un “modelo teórico” a fin de simular el comportamiento de un objeto sumergido en un líquido, y sometido a ciertas condiciones que de antemano conocemos. En función del cual podremos hacer predicciones sobre el comportamiento del cuerpo sumergido,  bajo la acción de nuevos efectos que se le agreguen al entorno líquido que le rodea.

    
         Nuestro objeto de estudio es un cuerpo de peso, p = mg = D V_c g, donde D es la densidad del material y V_c  su volumen. El cuerpo se encuentra sumergido en una solución caracterizada por la concentración C y  densidad D_s .

         Para iniciar el análisis es necesario tener presente lo siguiente. La concentración porcentual peso-peso se define de la siguiente manera:

     Donde  m₁ y  m₂ son la masa del soluto y el solvente, respectivamente; de modo que C será igual a:  

Al despejar de esta ecuación  m₁ en función de m₂  se obtiene que,     

Por otra parte, la densidad de la solución es:

 

donde m₁ + m₂ es la masa total del soluto más el solvente y V el volumen de la solución, igual al volumen del solvente.

Al sustituir m₁ en la ecuación de D_s se tiene

Como la densidad del solvente puro D_p = m₂/V, al despejar se tiene que  m2 = D_pV  y  al sustituir en D_s  la expresión se reduce a: 

Es decir, esta ecuación permite calcular la densidad de la solución en función de la concentración C y la densidad del solvente puro D_p.

Ahora bien, a continuación es necesario hacer una comparación para determinar si el objeto flota o se hunde en la solución. Existen dos fuerzas que actúan sobre él: su propio peso hacia abajo, producto de la atracción gravitacional de la Tierra y que produce el efecto de hundimiento; y el empuje, producido por la solución y que produce el efecto de flotación.

Como el peso del cuerpo es p = mg = D V_c g, donde D es la densidad del cuerpo y V_c su volumen; el empuje será E = D_s g V_{c .}

Al tomar el cociente E/p se tiene que, 

Por consiguiente sí: 

En este caso particular, ¿Cuál debería ser la concentración de la solución para que levite? 

Si, E = p,  entonces se debe cumplir que:

 y en consecuencia, la concentración crítica C₀ debería ser,

         En base a lo anterior ahora podemos formular la siguiente pregunta: ¿qué pasaría con un huevo de gallina si se suelta en una solución de agua con sal cuya concentración peso-peso es del 17% P/P?¿Flota o se hunde? Consideremos que el huevo tiene una densidad promedio de 1,1 g/cm³. La solubilidad de la sal, es decir la máxima cantidad de cloruro de sodio (sal común) que puede disolverse totalmente en agua es de 26 g por 100 g de agua a 20 ^oC.

          En el caso de una solución de agua con sal, al sustituir los valores, se obtiene que la densidad de la solución es de D_s = 1,2 D_p.  Como la densidad del agua pura es 1,0 g/cm³, finalmente la densidad de la solución de sal será de 1,2 g/cm³. 

De acuerdo a este análisis, como la densidad de la solución es 1,2 g/cm³ y la del huevo es 1,1 g/cm³ el huevo flotaría en una solución 17% P/P. Por otra parte,  la concentración para que levite es 9,1% P/P. Este es el valor crítico de la concentración para que el huevo flote en cualquier posición dentro de la solución; en soluciones con concentraciones de sal por debajo de este valor el huevo se hunde y en soluciones con valores superiores a este valor, flota.

En la gráfica 13 se muestra las fuerzas que actúan sobre el huevo: el peso y el empuje E en función de la concentración C del agua salada (NaCl). Se puede observar, que la intersección entre el peso p (la recta) y  el empuje E (la curva) es el punto crítico donde el huevo permanece  levitando en equilibrio, que coincide con el valor calculado de 0,091. Para concentraciones por debajo de este valor, el huevo se hunde: para valores por encima, el huevo flota.

Por otra parte, como la solubilidad, es decir la máxima cantidad de cloruro de sodio (sal común) que puede disolverse totalmente en agua es de 26 g por 100 g de agua a 20 ^oC, es decir 26 % P/P, y la solubilidad crítica está por debajo de este valor, con una solución diluida de sal, es suficiente para que se de la flotación sin necesidad de preparar una solución sobresaturada, es decir, cuando no se puede disolver más soluto a esa temperatura y éste precipita al fondo del envase.

                A continuación se proponen las siguientes actividades:

a) Medir la masa de un huevo de gallina con una balanza. Medir su volumen por cualquier método. Determinar su densidad.

b) Repetir todo lo anterior con azúcar.

c) Elegir dos piedras, una mediana como una cebolla y otra pequeña como la cabeza de un alfiler y se sumergen en un vaso de agua. Intentar que floten agregando sal o azúcar. ¿Qué se puede concluir?

d) Elegir dos trozos de yesca de diferentes tamaños y se sueltan en el agua. Intentar hundirla agregando sal o azúcar. ¿Qué puedes concluir?

e) Pesar una piedra grande como de dos kilogramo peso en un “peso de bodega” en el aire. Pesarla después sumergida en agua. Determina su empuje por la diferencia de pesos. Mide su volumen y determina el empuje con la ecuación E = D g V. Comparar los valores obtenidos con los dos métodos.

Ludión o diablillo de Descartes

Ludión o diablillo de Descartes

Este invento de Descartes de carácter eminentemente lúdico, consta de una botella plástica llena de agua con un buzo o flotador sumergido que asciende o desciende, dependiendo de la presión que se le imprima con una mano.

¿Flota o se hunde?

¿Flota o se hunde?

Según lo percibido mediante el sentido común en nuestra experiencia diaria en las cocinas de nuestros hogares, podríamos afirmar que un huevo de gallina en el aire o en el agua se hunde. Sin embargo, a continuación describiremos algunas situaciones donde se produce lo contrario. Es decir, analizaremos cómo lograr que el huevo inicialmente hundido en el agua, emerja a la superficie. He aquí una forma fácil de demostrar que un líquido (fluido) ejerce fuerzas de empuje sobre los objetos sumergidos total o parcialmente en su interior, y que las mismas dependen de la densidad del líquido y el volumen sumergido.

Los líquidos empujan

Los líquidos empujan

La masa de nuestro planeta Tierra deforma el espacio-tiempo a su alrededor y aparece un campo gravitacional que atrae los cuerpos en su superficie. Cercana a ésta la aceleración es de 9,8 m/s². Tal atracción gravitacional es la responsable de la caída de los objetos, de la existencia de la atmósfera planetaria y de la acumulación de las aguas en las cuencas de los mares y océanos. Producto de la atracción terrestre la presión hidrostática en los líquidos se incrementa con la profundidad, ya que las capas de líquido más profundas soportan el peso de las capas superiores y a mayor profundidad mayor es el peso soportado. 

        Según la ley fundamental de la hidrostática para los fluidos en reposo se cumple que la presión P es directamente proporcional a la profundidad h, es decir,

P = D g h ,

donde D es su densidad y g la aceleración de la gravedad.

Modelo para el enfriamiento de refrescos

Aplicación de la matemática. Modelo para predecir el precio de enfriamiento de refrescos de lata en una cava de anime

Esta actividad requiere análisis de los conceptos de calor y temperatura, comparación de los procesos entre sí para determinar cuál es más importante, efectuar el cálculo y realizar el experimento. Cuando planeamos un paseo al parque o la playa siempre pensamos en una cava de anime para enfriar cierta cantidad de refrescos. Supongamos que necesitamos enfriar 10 refrescos de lata de aluminio de 300 cc cada uno hasta que la temperatura baje a 0 ⁰C.  Para esto, necesitamos cierta cantidad de hielo en cubitos de 10 cm³ cada uno. Supongamos que la temperatura ambiente es de 30 ⁰C. Podemos simplificar la solución proponiendo que el hielo que se ha comprado se encuentra inicialmente a 0 ⁰C y que se “derrita” por completo, sin que aumente la temperatura del agua de hielo. ¿Cuánto dinero aproximadamente se gastaría si el precio del hielo es de 6,7 Bs (viejos, no fuertes) por cubito? La densidad del hielo es 0.92 g/cm³.

Calor y temperatura

El calor, la temperatura y cómo se miden

Los términos calor y temperatura son de uso cotidiano en los ambientes del hogar y la escuela. En nuestro hogar, y en particular en la cocina, los utilizamos con frecuencia. Sin embargo, aunque muchas veces en nuestro lenguaje les atribuimos el mismo significado, representan magnitudes físicas muy diferentes. Algunos ejemplos nos ilustran lo señalado. Se siente frío el piso cuando nos paramos descalzos; en cambio las pantuflas las sentimos tibias. Se siente fría la parte metálica de una olla de acero al tocarla con las manos; en cambio, sus asas de plásticos o madera se sienten tibias. Se piensa que mientras más caliente se encuentre un cuerpo, más calor tiene; que mientras mayor cantidad de agua tenga una olla, mayor cantidad de calor tiene acumulado. Además, es habitual expresar: “Cierra la puerta, que se escape el frío” de la habitación o la nevera. En consecuencia, a continuación precisaremos estos conceptos de  termodinámica de continuo uso cotidiano.

¡A fregar con jabón!

 ¡A fregar con jabón!

Todos sabemos que los jabones sirven para lavar, que son de uso obligado en el hogar y que su costo es cada día mayor. En consecuencia, proponemos este proyecto escolar con el objetivo de solventar en cierta medida los gastos de la cesta básica familiar y al mismo tiempo, que cumpla con la función pedagógica de preparación del estudiante en el uso de los conceptos fundamentales de la física y la química; para incorporarlo al trabajo productivo, con la intención de generar una economía social solidaria en la escuela, el liceo y su entorno comunitario, acorde con los planes de desarrollo endógeno establecido por el estado. Además se propone usar el aceite vegetal usado varias veces en frituras en la cocina, para contribuir con la noble acción de salvaguardar el ambiente. El aceite vegetal que se desecha en la cocina y que se vierte en los lavaplatos, va a parar a ríos y lagos del territorio nacional; como es menos denso que el agua flota en su superficie e impide su oxigenación y la entrada de luz solar.

Propiedades del agua

Propiedades del agua

Es evidente la importancia del agua en nuestra vida diaria. La cocción de los alimentos con agua es uno de los procedimientos más empleados en la cocina por rapidez, economía y facilidad.

            En 1781 el químico inglés Joseph Priestley realizó su síntesis mediante la combustión del hidrógeno. Posteriormente, los químicos Lavoisier y Cavendish demostraron que en su composición estaban presentes el oxígeno y el hidrógeno, y en 1805 el químico francés Gay-Lussac determinó que la fracción de hidrógeno  por volumen de oxigeno era igual a 2. Así que, la molécula de agua está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y su fórmula química es H₂O.

XI Encuentro

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 XI Encuentro con la Física, Química, Matemática y Biología

De nuevo, durante la semana del 23 al 27 de mayo de 2011, se realizó el XI Encuentro con la Física, Química, Matemática y Biología. Magno evento para la divulgación de los saberes científicos y tecnológicos desde la Facultad de Ciencia de la Universidad de Los Andes mediante la metodología experimental del aprender haciendo. Durante once años consecutivos se viene presentando el conocimiento clásico y de última generación, de manera sencilla y precisa con el protagonismo estudiantil universitario del área científica de pregrado. Fueron cinco días de continuo transitar de inquietudes, de asombro ante el despliegue de  tanta fenomenología formal y cotidiana, de renovación de conocimiento previo y fundamentación de conceptos, teorías y leyes del campo  de la ciencia.

La tensión superficial

 La tensión superficial

Muchas veces hemos observado que pequeños insectos permanecen sustentados en la superficie libre del agua de un recipiente o un estanque. Como los  insectos tienen peso, es de suponer que existe una fuerza neta en sentido contrario, es decir dirigida hacia arriba, que se opone a sus hundimientos. Esta fuerza se origina, por la interacción molecular en la interfase de separación que se forma entre el agua y la superficie de las patas. Este simple hecho da cuenta de que, en la superficie libre del agua se forma una película muy delgada.

Los cubiertos

Los cubiertos: tenedor, cuchillo y cuchara

En la actualidad, los utensilios de cocina se construyen con diversos  materiales modernos y con  características particulares, que los hacen funcionales y ergonómicos. Se usan metales, plásticos y cerámicas.

            Por ejemplo, el cuchillo de mesa tiene un mango de sujeción  con una hoja de acero de punta redonda  y el de carne, posee un borde afilado con filo aserrado.  Como la función principal del cuchillo es cortar, se afila uno de los bordes para facilitar la tarea de corte de los alimentos.  Se afila el borde para aumentar la presión sobre la superficie del alimento y lograr así que el cuchillo corte y penetre. Recordemos que la presión P que se ejerce sobre una superficie S, se logra al aplicar una fuerza F perpendicular sobre ésta, es decir  P = F/S (N/m²). De modo que, aunque se aplique la misma fuerza, la presión se aumenta si se disminuye el área del filo de la hoja.

Utensilios

Los utensilios de aluminio y teflón

Desde hace mucho tiempo los utensilios de aluminio se usan normalmente en la cocina. Este metal posee ciertas características que lo hacen apropiado para la fabricación de ollas, sartenes y cubiertos. Sin embargo el aluminio, al estar en contacto con el aire, reacciona con el óxígeno y forma una capa de óxido de aluminio (Al₂O₃).  Según estudios recientes, el aluminio resulta perjudicial para la salud. Tasas elevadas de aluminio se han relacionado con pérdida de memoria, senilidad precoz y Alzheimer. Conviene, por tanto, tomar las precauciones cuando se usa en la cocina. Por consiguiente, es preferible usar utensilios de acero inoxidable, por ser ésta aleación químicamente mucho más estable.

Dioxina cancerígena

Dioxina cancerígena

Las dioxinas son sustancias químicas incoloras e inodoras que se obtienen a partir de procesos de combustión donde está presente el cloro. Todas  tienen la misma estructura y geometría molecular básica de átomos de carbono-oxígeno y átomos de cloro ligados a los de carbono. El término se aplica indistintamente a laspoliclorodibenzofuranos (PCDF) y las policlorodibenzodioxinas (PCDD). Sonquímicamente estables, se disuelven en las grasas y poco biodegradables; algunas clases son extremadamente tóxicas.

          Según investigadores de La Universidad de Johns Hopkins, los compuestos de la Dioxina causan cáncer, principalmente de mama. Por lo tanto, se recomienda no calentar o preparar alimentos en el horno microondas dentro de recipientes de plásticos, pues la combinación de grasa, temperaturas elevadas y plástico, libera dioxina en forma de vapor, que al ser absorbida por los alimentos, penetra en las células de nuestro cuerpo. Peor aún, si se usan bolsas de plásticos y papel envolvente tipo “envoplas” para recubrir los alimentos.