Tercer i quart d’ESO
Instituts de Sils i Palamós
Sils / Palamós

Objectius

• Conèixer els principis físics dels hologrames.
• Relacionar els hologrames amb l’espectre visible.

Què tenim? (Material)
Un foli blanc, un full d’acetat, cinta adhesiva, retolador, regle, tisores, una femella petita (aproximadament 1 cm de diàmetre) .

Què fem? (Com ho fem?)
Procedirem a la construcció d’un holograma casolà:

1. Sobre un full blanc construïm una figura com la del costat.
2. La figura del full blanc la copiarem amb el retolador al full d’acetat 4 cops.
3. Retallem les quatre peces i les unim amb cinta adhesiva. Quan unim les quatre peces ens queda una figura en forma de piràmide.
4. Col·loquem un tall de cinta adhesiva a la banda més petita de la piràmide.
5. Col·loquem una femella sobre la banda petita de la piràmide.
6. Ens descarreguem les imatges que apareixen a l’enllaç següent:
   http://imageshack.us/f/528/4dcartest.jpg/
   al nostre dispositiu mòbil.
7. Col·loquem la nostre piràmide sobre alguna de les imatges.

Què passa? (Què observem?)
Quan situem la piràmide construïda amb paper d’acetat sobre alguna de les imatges del nostre dispositiu mòbil podrem observar la formació d’un holograma.

Per què passa? (Els conceptes científics)
Els hologrames són imatges bidimensionals que mostren objectes tridimensionals des de molts angles. Tot i que els hologrames tenen aplicacions divertides, habitualment són utilitzats com a dispositius de seguretat en targetes de crèdit, roba i bitllets.
L’holografia és la tècnica de fotografia que permet crear imatges sobre suport pla que per il·lusió òptica semblen ser tridimensionals. Per fer-ho habitualment s’utilitza un raig làser que grava microscòpicament una pel·lícula fotosensible. L’holograma apareix degut a la interferència que es produeix entre dos feixos de llum coherents quan la llum d’un dels feixos es reflecteix en l’objecte. Quan la pel·lícula rep la llum des d’una perspectiva adequada es projecta una imatge en tres dimensions.
Per acabar d’entendre el fenomen dels hologrames és interessant repassar el concepte de llum, espectre visible i estructura atòmica.

Segon de batxillerat
Institut Ramon Coll i Rodés
Lloret de Mar

Amb l’ajut d’un joc de cartes ens endinsem en el món de la física de partícules. Dos personatges molt trapelles, en Fis i en Lab, esmicolen una síndria fins al límit de la matèria. Ajuda’ls a reconstruir la matèria a partir de les partícules elementals. Però alerta! Segons com combinis les partícules formaràs antimatèria i és possible que anihilis la matèria constituïda.
Es pot jugar a partir de dos jugadors i guanyarà el jugador que al final hagi aconseguit una puntuació més alta.

Nombre de cartes de cada partícula elemental

• 12 Quarks Up
• 12 Quarks Down
• 3 Protons
• 3 Antiprotons
• 3 Neutrons
• 3 Antineutrons
• 6 Electrons
• 4 Positrons
• 2 Comodins

Combinacions possibles de cartes

No totes les cartes poden jugar-se individualment. Les úniques cartes que podem tirar a la taula sense cap combinació són els electrons, els protons i els neutrons. Per poder fer anihilacions, un dels nostres companys del costat haurà d’haver tirat anteriorment la partícula de la nostra antimatèria. Només podrem anihilar les partícules dels jugadors que siguin consecutius (els jugadors que vinguin a continuació). Sense aquesta condició no podrem dur a terme cap anihilació.
Les possibles combinacions que podem arribar a formar a partir de les partícules elementals  són les següents:

1. 2 quarks Down + 1 quark Up = neutró
2. 2 quarks Up + 1 quark Down = protó
3. 1 protó + 1 electró = hidrogen
4. 1 hidrogen + 1 neutró = deuteri
5. 1 hidrogen + 2 neutrons = triti

Puntuació de cada partícula o combinació

No totes les partícules tenen puntuació pròpia, i no totes les combinacions valen el mateix.
Els quarks no tenen puntuació si no es combinen entre ells per formar altres partícules i les partícules d’antimatèria si no s’utilitzen per anihilar, tampoc. La puntuació de les partícules és la següent:

• Protó: 1 punt
• Neutró: 1 punt
• Electró: 1 punt
• Hidrogen: 3 punts
• Deuteri: 5 punts
• Triti: 7 punts

Les anihilacions compten el doble del valor de la carta; és a dir, si anihilem un hidrogen en comptes de sumar-nos tres punts, ens en sumaríem sis.

Objectius científics

• Conèixer algunes de les partícules elementals del model estàndard.
• Diferenciar la càrrega elèctrica de les partícules.
• Experimentar la possibilitat de combinació entre partícules.
• Comparar la matèria i antimatèria.
• Entendre de forma simbòlica el concepte d’anihilació.

Primer de batxillerat
Institut Vescomtat de Cabrera
Hostalric

Objectius

• Comprovar que la velocitat de la llum no és la mateixa que la velocitat del so.
• Calcular la distància  entre la posició de l’observador i on es produeix la tempesta.
• Calcular el temps que triga el so fins arribar a l’observador.

Procés de treball

Per realitzar els càlculs i fer la comprovació hem de simular una tempesta. Farem explotar un petard, el soroll del qual representa el tro, i la llum que emet simula el llamp.
Mesurem la distància entre el petard i l’observador (receptor).

Concepte científic

• El so és una ona mecànica longitudinal que depèn del medi per propagar-se.
• La llum és una ona electromagnètica transversal i no depèn del medi.
• La velocitat del so en l’aire = 340 m/s
• La velocitat de la llum en el buit = 3·10⁸ m/s

Carles Fuentes
Institut d’Aran. Vielha

Es presentaran una col·lecció d’experiments i juguesques científiques molt senzilles i ràpides que aconseguiran sorprendre’ns i ens faran reflexionar sobre el seu fonament científic per tal d’entendre’l o millorar-ne la seva comprensió. Tots ells es faran amb materials casolans a l’abast de tothom. Algunes de les propostes que es podran veure són:

1. Desafiem el Principi d’Arquimedes!
   Si ens deixem guiar per la intuïció és fàcil que ens porti a l’error. Veurem com posar a prova aquest principi clàssic per tal de comprendre’l una mica millor del què ja sabem.
2. Si el Sergio Ramos ho hagués sabut …
   Qui no recorda el lamentable espectacle de la copa del Rey que li va caure al Sergio Ramos des de dalt de l’autobús? Amb una mica de Física ho haguéssim pogut evitar.
3. L’ampolla que ens escup!
   Senzill però a la vegada complicat. Farem una competició a veure qui és més enginyós en un joc aparentment molt simple.
4. Com es buida una ampolla?
   Sembla fàcil però de vegades hi ha sorpreses. Un bon repte!.
5. Les boles camuflades!
   Realment l’aigua és transparent? Pot ser que hi hagi alguna cosa dins i no la veiem?
6. Una tapa poderosa amb sorpresa final!
   Clàssic experiment de la tapa que s’aguanta per la pressió atmosfèrica però amb sorpresa final. Espectacular!
7. CocaCola o CocaCola Zero!
   Són realment diferents? Ho estudiarem.
8. Els globus que no es rebenten!
   De tots és sabut que en punxar un globus aquest es rebenta. Igualment ens passarà si li apliquem foc. N’estem segurs de veritat? Intentarem que això no sigui així!
9. Els rotllos enamorats!
   L’amor pot més que la nostra força.
10. El paper que s’aixeca!
    De veritat sabem bufar?
11. L’encenedor químic!
    Que difícil és saber els símbols químics i què fàcil és comprar un encenedor que els sap tots. Amb un encenedor que ha estudiat química li podrem preguntar els símbols químics. Els sap tots.
12. Les llaunes equilibristes!
    Un repte per poder fer-se l’interessant en dinars populars.
13. El circ de la ferreteria!
    Interessant juguesca que sembla impossible però no ho és.
14. Sempre ens obeeixen les nostres mans?
    Alguna cosa ens fallarà en el nostre organisme. Aconseguirem que les nostres pròpies mans no obeeixin les nostres ordres.
15. Mesurem el nostre enamorament!
    La màquina definitiva per saber si el nostre amor és sincer o no.
16. El final de la crisi econòmica
    Anem tant sobrats que acabarem cremant bitllets.

Lluís Nadal i Rosa Ma Ros
Ciencia en Acción

En el taller es realitzaran diferents experiments ràpids, fets amb materials casolans, la majoria sorprenents o espectaculars i on podrem observar diferents aspectes de la Física.
Alguns dels temes que s’hi treballaran: sistemes de referència, centre de masses, conservació de l’energia, pressió hidrostàtica, empenta d’Arquimedes, electrostàtica, camp magnètic, ones en barres metàl·liques, explosió de la farina, explosions provocades amb un flaix i amb un làser…