dimecres, 14 de desembre del 2011

Experiments nadalencs

Tornen les vacances de Nadal. Un moment tan bo com qualsevol altre per gaudir de la ciència. Ja sabeu, espectacles gratuïts per a totes les edats on els protagonistes sou vosaltres. Això sí, es requereix ganes de conèixer el món que ens envolta i les lleis físiques que el governen (res a veure amb les imposades lleis dels mercats, aquestes sí totalment criticables i qüestionables. Però això és una altra història).
Us proposem tres experiències que podeu fer durant les llargues (no per la mida si no per la durada) sobretaules d’aquests dies festius que venen. Podreu demostrar davant els vostres amics i familiars els vostres coneixements científics.

Escalfar aigua... en un got de plàstic
Agafeu un got de plàstic i ompliu-lo amb una mica d’aigua (no importa la quantitat mentre cobrim el fons del got). Demaneu a un adult que encengui un encenedor i acosti la flama a la base del got (fig. 1). Si aneu en compte, no cal que, per una vegada, feu cas dels possibles advertiments dels vostres pares: “Nen/a, et cremaràs!”  El plàstic no es crema encara que estigui en contacte directe amb la flama. Sorprenent, no? El got de plàstic no crema perquè no s’escalfa prou com per arribar a la temperatura d’ignició: en ser una làmina prima condueix molt bé la calor que es absorbida per l’aigua de dins del got. 

Figura 1. L’aigua s’escalfa però el got de plàstic no es crema.
L’aigua és la substància amb més capacitat calorífica, que és la propietat que tenen els materials d’absorbir la calor (energia tèrmica). Necessita molta calor per a que la seva temperatura augmenti fins els 100 ºC, moment en el que començarà a bullir. Perquè bulli tota l’aigua ha de passar molta estona. Així que podem escalfar-la tranquil·lament sense que el got es cremi.
Cal tenir la precaució de que sempre hagi aigua en el lloc on actua la flama. Si separem la flama de la zona coberta per l’aigua, el plàstic es cremarà de seguida donat que l’aigua no absorbirà la calor de la flama.
S’obté el mateix resultat amb un got de paper (segur que a la taula hi ha algun familiar o amic, amb un passat excursionista, que sap fer-ne un amb paper de diari). En canvi, si es fa servir un got de polietilè expandit (aquests gots de color blanc de les màquines automàtiques de cafè) es cremarà tan bon punt com apliquem la flama: l’aire contingut en el polietilè condueix molt malament la calor i no arriba a l’aigua. Aquí sí que cal anar amb molt de compte.
Si reemplaceu l’aigua per una altra substància, com sal o sorra (capacitat calorífica inferior),  observareu com ara sí que el got de plàstic es crema.

Una cullera penja del nas
Una cullera es pot mantenir penjant sempre que el seu centre de masses (vegeu l’experiment següent) es trobi per sobre del lloc on té el suport: el nas. La cullera que feu servir per menjar-vos la sopa de galets és ideal, encara que també serveix la de les postres o una de cafè. Amb una mica de pràctica, també us podreu ficar la cullera travessada o recolzada sobre el nas (fig. 2).
Per evitar que la cullera rellisqui cal utilitzar una de neta i netejar també la suor del nas, ja que aquesta conté greix.
Es recomana fer l’experiència després de les postres, quan l’ambient és ja més distès. No sempre funciona a la primera: tot depèn de la forma de la cullera i del vostre nas. Així que practiqueu abans de presentar l’experiència.

Figura 2. Culleres i nassos.
El que dóna de si una escombra
I per acabar, abans d’encetar la tasca, sempre tan ben rebuda entre la família, de la neteja després de l’àpat nadalenc us proposem trobar el centre de masses d’una escombra. “Uf! Què cansat!”, pensarà algú de vosaltres. No. Això és molt fàcil, el difícil és escombrar i fer-ho bé!
Bé. Agafeu l’escombra (decidits, que els vostres pares pensin: “Quin/a nen/a més eixerit/da!”). Estireu els braços i col·loqueu-la horitzontalment sobre els vostres dits índexs (fig. 3). Tanqueu els ulls (procureu no adormir-vos, estem fent ciència) i aneu acostant lentament els dits. El punt de l’escombra just per sobre on els dits es toquin és el seu centre de masses. Com que el centre de masses d’un objecte té a veure amb com està repartida la massa, aquest punt no estarà al mig de l’escombra si no tocant al raspall. Haureu trobat fàcilment el centre de masses de l’escombra, on es manté en equilibri.
Us ajudarà això a fer la tasca d’escombriaire menys feixuga? No. Però mentre ajudeu a escombrar penseu que el centre de masses juga un paper fonamental en l’estabilitat d’edificis, vehicles, vaixells i, en general, de qualsevol estructura que es vulgui mantenir en equilibri. 


Bona ciència!
Figura 3. El centre de masses d’una escombra.

Manel Moreno, pare de 2on i 4art
Per saber més:
Estalella, J.: Ciencia recreativa, ed. Gustavo Gili, Barcelona (1918) 28-29 exp. 240
Garcia Molina R., Física para la sobremesa, Secundaria - Revista para Profesores, ed. SM,  nº 11  (2007) 22-23