Descripción general del proyecto y las actividades. Nº Proyecto. 55. Título del Proyecto. CÓMO FUNCIONAN LOS LÍQUIDOS

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1 Descripción general del proyecto y las actividades Nº Proyecto. 55 Título del Proyecto. CÓMO FUNCIONAN LOS LÍQUIDOS Centro educativo solicitante. COLEGIO SANTA ISABEL Coordinador/a. JOSÉ MARÍA PIZZANO MANCERA Temática a la que se acoge. Temática libre Objetivos y justificación: 1. Implicar al alumnado participante en la preparación de las experiencias que van a divulgar. 2. Trabajar en pequeños grupos y en aprendizaje cooperativo el diseño de las experiencias. 3. Divulgar de manera atractiva los aprendizajes adquiridos adecuándose al público visitante. 4. Divulgar la ciencia a través de iguales. 5. Divulgar la ciencia a un público de edades heterogéneo. 6. Adquirir aprendizajes a través de la explicación de los mismos. 7. Observar cómo funcionan los líquidos a lo largo de una serie de experiencias sencillas que el público podrá reproducir. 8. Observar fenómenos cotidianos y mostrar una explicación de los mismos mediante conceptos como presión, empuje, viscosidad,... que conceptualizan la descripción de la física de los líquidos. 9. Entender el mecanismo de funcionamiento de los líquidos a través de los conocimientos adquiridos con los experimentos. 10. Conocer las experiencias de los otros stands participantes. JUSTIFICACIÓN TEÓRICA: El estudio de conceptos científicos ha sido considerado tradicionalmente como muy difícil e irrelevante. Esta concepción errónea no justifica que los estudiantes de los niveles medio y medio superior no hagan un esfuerzo por aprenderlos. Se hace necesario mostrar a la sociedad, empezando por los niños y los jóvenes, la importancia que ha tenido para el avance de la civilización, el conocimiento de las leyes y principios que rigen a la naturaleza, los cuales se aprenden en cursos de materias científicas como física, química y biología. La adquisición de este conocimiento científico ha permitido que los humanos podamos modificar, y en algunos casos controlar, fenómenos naturales que afectan nuestra vida. Por otro lado, este conocimiento ha promovido que se inventen y fabriquen nuevos materiales, que además de mejorar la calidad de vida del hombre, le han añadido confort y bienestar. Los niños y adolescentes se enfrentan al aprendizaje de sus primeras materias científicas desde una perspectiva teórica y abstracta, que para su edad es difícil de comprender, y en consecuencia de aprender. Divulgar la ciencia a través de iguales y a través de experimentos intenta acercar a los estudiantes al acervo científico desde una perspectiva experimental, utilizando, en lo posible, materiales de uso cotidiano y fácil adquisición, para mostrar principios básicos de la ciencia, en este caso, cómo funcionan los líquidos. 1 Los líquidos son una parte tan básica de nuestra vida que a veces tenemos que detenernos a pensar sus cualidades. Los usamos para alimentarnos, para jugar, para desplazarnos, para relajarnos, para

2 lavarnos y también son utilizados en la industria. En este proyecto los alumnos estudiarán las características únicas de los líquidos (unidad) como así también algunas propiedades que diferencian a un líquido de otro (diversidad). Las actividades que se sugieren no son sólo interesantes y excitantes, sino que además permiten crear bases sólidas para una comprensión futura de otras propiedades más complejas de los líquidos. Se espera que de esta manera los alumnos logren entender mejor las propiedades de los líquidos y cómo estas varían de uno a otro. Nuestra intención es sembrar en la mente de los alumnos algunos conceptos de tipo abstracto a través de manifestaciones y materiales concretos: por ejemplo, es bastante común entre los alumnos de ciencias no entender que los líquidos pueden empujar hacia arriba, que los líquidos no tienen forma propia así como dar explicaciones poco científicas a cuestiones relacionadas, por ejemplo, con la flotabilidad de algunos cuerpos. No es posible explicar por qué el agua sube en una de las fuentes sin tener en cuenta la diferencia de presión que se produce en uno de los recipientes debido a la pérdida de líquido que experimenta. Por lo tanto la cotidianeidad de los fenómenos, el potencial dinamizador del interés del alumnado, la facilidad de montaje y la implicación de conceptos y principios básicos de la física de estas experiencias las hacen, a nuestro entender, ideales para conseguir los objetivos que persigue la Feria de la Ciencia en cuanto a divulgar fenómenos cotidianos de manera sencilla. 2 Relación de actividades Actividad 1. SURTIDOR DE AGUA Interrogante que plantea. Cómo puedo crear una fuente sin la necesidad de una bomba Descripción de la actividad. Se basa en el funcionamiento de un sifón, cuando se quita la pinza del tubo de goma de la derecha el líquido cae y provoca una disminución de la presión en el recipiente más alto, debido a esta diferencia el agua tiende a subir por el tubo de la izquierda, formándose la fuente, hasta que el recipiente de la izquierda se quede vacío. Se toma un recipiente de vidrio y un tapón de goma con doble perforación. Por uno de los orificios se introduce un tubo afilado de tal manera que uno de sus extremos ocupe más o menos el centro del balón y el otro extremo sobresalga exteriormente unos 2 cm. Por el otro orificio se introduce un pequeño tubo de vidrio cuyo extremo quedará a ras con la cara interior del tapón. Se ajusta un tubo de goma de unos 20 cm de largo al tubo afilado y otro de más o menos 1 m al otro tubo de vidrio. Se pone un poco de agua en el recipiente de vidrio y se inserta el tapón. Se sumerge el extremo del tubo de goma más corto en un recipiente lleno de agua colocado sobre una mesa y se deja caer el tubo más largo en un balde colocado en el suelo y luego se invierte el sifón (ver la figura). El surtidor podrá observarse mejor si el agua del recipiente colocado sobre la mesa se colorea con un poco de tinta. Interacción con el visitante. 1. Se le plantea el interrogante científico al público visitante. 2. Se muestra el experimento. 3. Se pide una explicación. 4. Se da la explicación de manera sencilla. El público visitante reproduce el experimento Material necesario. - Un recipiente de vidrio - 2 recipientes de plástico

3 - Un tapón de goma bihoradado - 2 tubitos de vidrio - 2 trozos de goma de unos 20 cm y 1 m aproximadamente - Un soporte y una pinza para el recipiente de vidrio - Una pinza para cerrar la goma Duración. 10 minutos Actividad 2. AGUA ASCENDENTE 3 Interrogante que plantea. Puede el agua ir hacia arriba? Descripción de la actividad. Se trata de la capacidad que tienen los líquidos de ascender en contra de la gravedad por pequeños tubitos o capilares. La acción capilar es la que hace posible que las plantas puedan transportar el agua con sus nutrientes desde las raíces a las hojas. Pero cómo? Las moléculas de un líquido se pegan a sí mismas (cohesión), y también a todo lo que está en contacto con ellas (adhesión). En este experimento el líquido se pega al papel de cocina por adhesión y como este a su vez está fuertemente unido al resto de moléculas del líquido las arrastrará consigo al papel de cocina y llenará el frasco de en medio hasta que el nivel de agua esté igual en los tres recipientes. Además, los niños podrán observar que sucede al mezclar dos colores primarios, en este caso amarillo y roja, que darán como resultado el color verde. También podéis probar con otros colores como azul y amarillo, o azul y rojo. Llena dos de los tres frascos con agua hasta la mitad, y mezcla uno de los frascos con colorante rojo y otro con colorante amarillo, por ejemplo, y coloca los recipientes en fila (el vacío en medio). Dobla dos pedazos de papel de cocina en cuatro partes a lo largo, introduce uno de los extremos en el frasco con agua amarilla y otro en el frasco vacío, y lo mismo con el del agua roja. Interacción con el visitante. 1. Se le plantea el interrogante científico al público visitante. 2. Se muestra el experimento. 3. Se pide una explicación. 4. Se da la explicación de manera sencilla. 5. El público visitante reproduce el experimento. Material necesario. -Tres tarros, vasos o cualquier otro recipiente de cristal del mismo tamaño,papel de cocina -Colorante alimentario Duración. 10 minutos

4 Actividad 3. VASO MÁGICO Interrogante que plantea. Cómo un vaso se puede llenar hasta un determinado nivel y a partir ahí se vacía por completo. de Descripción de la actividad. Se trata de la capacidad que tienen los líquidos de ascender en contra de la gravedad por pequeños tubitos o capilares. La acción capilar es la que hace posible que las plantas puedan transportar el agua con sus nutrientes desde las raíces a las hojas. Pero cómo? Las moléculas de un líquido se pegan a sí mismas (cohesión), y también a todo lo que está en contacto con ellas (adhesión). En este experimento el líquido se pega al papel de cocina por adhesión y como este a su vez está fuertemente unido al resto de moléculas del líquido las arrastrará consigo al papel de cocina y llenará el frasco de en medio hasta que el nivel de agua esté igual en los tres recipientes. Además, los niños podrán observar que sucede al mezclar dos colores primarios, en este caso amarillo y roja, que darán como resultado el color verde. También podéis probar con otros colores como azul y amarillo, o azul y rojo. Llena dos de los tres frascos con agua hasta la mitad, y mezcla uno de los frascos con colorante rojo y otro con colorante amarillo, por ejemplo, y coloca los recipientes en fila (el vacío en medio). Dobla dos pedazos de papel de cocina en cuatro partes a lo largo, introduce uno de los extremos en el frasco con agua amarilla y otro en el frasco vacío, y lo mismo con el del agua roja. 4 Interacción con el visitante. 1. Se le plantea el interrogante científico al público visitante. 2. Se muestra el experimento. 3. Se pide una explicación. 4. Se da la explicación de manera sencilla. 5. El público visitante reproduce el experimento. Material necesario. -Tres tarros, vasos o cualquier otro recipiente de cristal del mismo tamaño, Papel de cocina -Colorante alimentario Duración. 10 minutos Actividad 4. SIFONES Interrogante que plantea. Cómo podemos transvasar líquidos de unas partes a otras de dos maneras diferentes. Descripción de la actividad. 1º método (autollenado de un sifón): Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua, colorante rojo (opcional) y un tubo

5 de goma. Un sifón es un tubo de goma lleno de un líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente longitud. Al meter la rama pequeña del sifón lleno del líquido en el vaso con agua el líquido sube por la rama pequeña y cae por el otro extremo. La rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta. Para que el sifón funcione correctamente es imprescindible que el tubo esté lleno de líquido. Lo más simple para llenar el tubo del sifón es meter una rama en el vaso con agua y aspirar con la boca por el otro extremo. Pero con algunas sustancias puede resultar peligroso succionar con la boca. Veamos un procedimiento muy sencillo para llenar el tubo del sifón: 1 Metemos una rama del sifón en el vaso con agua manteniendo tapada con el dedo el otro extremo del sifón. 2 Al retirar el dedo del extremo del tubo el agua sube por la rama del sifón. 3 El líquido que asciende por el tubo sobrepasará por la inercia la altura del agua en el recipiente, alcanzará el codo del sifón y caerá por la otra rama. Para que el procedimiento funcione correctamente es necesario que el codo del sifón esté a poca altura respecto al nivel del líquido en el vaso. 2º método: Para realizar nuestro experimento necesitamos dos recipientes, agua, colorante rojo (opcional) y un tubo de goma. Procedimiento: 1 Llenamos uno de los recipientes con agua y lo colocamos a una cierta altura respecto al otro recipiente. 2 Llenamos el tubo de goma con agua y tapamos los extremos con los dedos. 3 Colocamos uno de los extremos del tubo en el recipiente que está a mayor altura y el otro extremo en el recipiente inferior. 4 Retiramos los dedos procurando que no entre aire en el tubo de goma. El agua fluye de un recipiente a otro hasta que se igualan los niveles de agua en los dos recipientes. Otra forma de llenar el tubo de goma con agua consiste en meter uno de los extremos del tubo en el recipiente que está a mayor altura y succionar con la boca por el otro extremo del tubo. Un sifón es un tubo lleno de líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente longitud. La rama pequeña sale del recipiente que está a mayor altura y la rama larga termina en el recipiente que está a menor altura. Si el tubo está lleno el líquido sube por la rama corta y sale por el extremo de la rama larga hasta que se igualan las alturas de los líquidos en los dos recipientes. La presión atmosférica actúa sobre la superficie del líquido en los dos recipientes y ejerce una fuerza que compensa el peso de la columna de líquido contenida en la rama del sifón. Pero la rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta. Cuando se igualan los niveles del líquido en los dos recipientes las dos ramas del sifón tienen la misma altura y el agua deja de fluir. 3º método (UN SIFÓN CASERO) Material: 1. Un bote de cristal con tapa. 2. Dos cañitas de refresco 3. Un clavo y un martillo 4. Pegamento y cinta aislante 5. Agua con colorante (opcional) 6. Un vaso Montaje: 5

6 1. Con el clavo y el martillo realizamos dos agujeros en la tapa del bote de cristal. Cuidado con el martillo. 2. Metemos las cañitas por los agujeros tal como vemos en la imagen. 3. Llenamos de agua el tarro y colocamos la tapa. Es importante que no entre aire en el tarro. Ponemos pegamento en la unión de las cañitas con los agujeros de la tapa y, si es necesario, podemos sellar la tapa del bote con cinta aislante. 4. Le damos la vuelta al bote metiendo la cañita que sobresale menos en un vaso con agua. Por la otra cañita cae agua y por la cañita que metimos en el vaso con agua sube el líquido y sale en el interior del bote formando un pequeño surtidor. Al darle la vuelta al bote, cae el agua por la acción de la gravedad, por la cañita que queda bajo el nivel del agua en el interior del bote. Al caer el agua provoca un vacío en el interior del bote y el agua sube por la cañita que está metida en el interior del vaso con agua. Interacción con el visitante. 1º método (autollenado de un sifón): Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua, colorante rojo (opcional) y un tubo de goma. Un sifón es un tubo de goma lleno de un líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente longitud. Al meter la rama pequeña del sifón lleno del líquido en el vaso con agua el líquido sube por la rama pequeña y cae por el otro extremo. La rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta. Para que el sifón funcione correctamente es imprescindible que el tubo esté lleno de líquido. Lo más simple para llenar el tubo del sifón es meter una rama en el vaso con agua y aspirar con la boca por el otro extremo. Pero con algunas sustancias puede resultar peligroso succionar con la boca. Veamos un procedimiento muy sencillo para llenar el tubo del sifón: 1 Metemos una rama del sifón en el vaso con agua manteniendo tapada con el dedo el otro extremo del sifón. 2 Al retirar el dedo del extremo del tubo el agua sube por la rama del sifón. 3 El líquido que asciende por el tubo sobrepasará por la inercia la altura del agua en el recipiente, alcanzará el codo del sifón y caerá por la otra rama. Para que el procedimiento funcione correctamente es necesario que el codo del sifón esté a poca altura respecto al nivel del líquido en el vaso. 2º método: Para realizar nuestro experimento necesitamos dos recipientes, agua, colorante rojo (opcional) y un tubo de goma. Procedimiento: 1 Llenamos uno de los recipientes con agua y lo colocamos a una cierta altura respecto al otro recipiente. 2 Llenamos el tubo de goma con agua y tapamos los extremos con los dedos. 3 Colocamos uno de los extremos del tubo en el recipiente que está a mayor altura y el otro extremo en el recipiente inferior. 4 Retiramos los dedos procurando que no entre aire en el tubo de goma. El agua fluye de un recipiente a otro hasta que se igualan los niveles de agua en los dos recipientes. Otra forma de llenar el tubo de goma con agua consiste en meter uno de los extremos del tubo en el recipiente que está a mayor altura y succionar con la boca por el otro extremo del tubo. Un sifón es un tubo lleno de líquido con forma de U invertida que tiene las dos ramas de diferente 6 6

7 longitud. La rama pequeña sale del recipiente que está a mayor altura y la rama larga termina en el recipiente que está a menor altura. Si el tubo está lleno el líquido sube por la rama corta y sale por el extremo de la rama larga hasta que se igualan las alturas de los líquidos en los dos recipientes. La presión atmosférica actúa sobre la superficie del líquido en los dos recipientes y ejerce una fuerza que compensa el peso de la columna de líquido contenida en la rama del sifón. Pero la rama larga contiene más agua y el peso extra hace que el agua caiga por la rama larga y suba por la rama corta. Cuando se igualan los niveles del líquido en los dos recipientes las dos ramas del sifón tienen la misma altura y el agua deja de fluir. 3º método (UN SIFÓN CASERO) Material: 1. Un bote de cristal con tapa. 2. Dos cañitas de refresco 3. Un clavo y un martillo 4. Pegamento y cinta aislante 5. Agua con colorante (opcional) 6. Un vaso Montaje: 1. Con el clavo y el martillo realizamos dos agujeros en la tapa del bote de cristal. Cuidado con el martillo. 2. Metemos las cañitas por los agujeros tal como vemos en la imagen. 3. Llenamos de agua el tarro y colocamos la tapa. Es importante que no entre aire en el tarro. Ponemos pegamento en la unión de las cañitas con los agujeros de la tapa y, si es necesario, podemos sellar la tapa del bote con cinta aislante. 4. Le damos la vuelta al bote metiendo la cañita que sobresale menos en un vaso con agua. Por la otra cañita cae agua y por la cañita que metimos en el vaso con agua sube el líquido y sale en el interior del bote formando un pequeño surtidor. Al darle la vuelta al bote, cae el agua por la acción de la gravedad, por la cañita que queda bajo el nivel del agua en el interior del bote. Al caer el agua provoca un vacío en el interior del bote y el agua sube por la cañita que está metida en el interior del vaso con agua. 7 Material necesario. - Un recipiente de plástico. - Una cañita. - Un tubo de plástico opaco cerrado por uno de sus extremos - Un recipiente para recoger el agua Duración. 10 minutos por cada método.