Tavi Casellas

Tavi Casellas

Professor de Física i Química a l'IES Montilivi de Girona. Autor de la web www.FisLab.net elaborada durant una llicència d'estudis concedida pel Departament d'Educació de la Generalitat de Catalunya

Inici http://www.fislab.net

Articles per Tavi Casellas

El poder d’una gota de sabó

Objectius

  1. Experimentar un canvi físic.
  2. Comprendre el concepte de tensió superficial de manera simple.

Nivell a qui s’adreça
Cicle Mitjà/ Superior
Material

  • llet
  • safates
  • clips
  • sabó líquid
  • cartró prim
  • palletes
  • esponges
  • bols
  • draps
  • colorant alimentari
  • vasos de precipitats o gots
  • palets per netejar les orelles

Precaucions
Considerem que no utilitzem cap material perillós
Com ho fem?
En el nostre taller farem tres experiments, tots ells relacionats amb la tensió superficial:

  1. Tindrem una plata plena de llet. Els alumnes hauran de tirar una gota de colorant alimentari de diferents colors (blau, vermell i groc) i a continuació, amb l’ajuda d’un bastonet moll de sabó líquid, tocaran la llet.
  2. Per fer aquest experiment necessitem dos clips i un got ple d’aigua per cada nen. Amb l’ajuda d’un clip hauran d’intentar deixar l’altre, horitzontal, sobre la superfície de l’aigua, sense que s’enfonsi. Un cop aconseguit això, tirarem una gota de sabó.
  3. Amb l’ajuda d’una gota de sabó farem que un tros de cartolina entri a la porteria que estarà surant sobre l’aigua.

Què observem?
Amb aquest experiment observem com el sabó trenca la tensió superficial de l’aigua i de la llet.
Els conceptes científics
La tensió superficial d’un líquid és el resultat de les forces intermoleculars a la part superficial d’un líquid. Aquestes forces provoquen la formació d’una mena de membrana. Aquesta s’altera a causa de la presència de molècules o ions d’altres substàncies; així, quantitats moderades de sabó redueixen la tensió superficial de l’aigua a una tercera part.
Per saber-ne més…
El sabó com a eina en la didàctica de de la física i de la química:

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona. Facultat d’Educació i Psicologia.
Responsable
Raquel Heras Colàs
Alumnat
Àlex Farrés, Nina Casamitjana, Loreto Garcia, Judit Formatgé, Miriam Luque, Gemma Diaz i Eva Estevez

Flota o no flota? Més o menys dens? Aquesta és la qüestió

Objectius

  1. Entendre i experimentar amb el concepte de densitat entre diferents líquids i sòlids i comprendre la relació que hi ha entre la densitat i la flotació entre líquids i sòlids.
  2. Veure i experimentar amb diferents materials la seva flotació, i entendre perquè ho fan o no sobre uns determinats líquids
  3. Emprar un procediment lógicodeductiu per arribar a les conclusions oportunes.

Nivell a qui s’adreça
Cicle Mitjà i Cicle Superior
Material

  • Llum de lava.
  • Mel
  • Aigua
  • Oli d’oliva
  • Alcohol tenyit amb blau de metilè.
  • Vasos de precipitats per experimentar les diferents densitats dels líquids
  • Proveta o recipient llarg transparent on abocar els líquids
  • Embut per abocar d’una manera més precisa i segura els diferents líquids
  • Suro
  • Cacauet
  • Avellana
  • Pera
  • Clau

Precaucions
En aquest taller els alumnes hauran d’anar en compte quan manipulin l’alcohol, ja que és un líquid volàtil i inflamable.Si els hi anés als ulls els hi podria provocar una lesió.
Com ho fem?
Experiència prèvia

  • Per tal d’introduir el concepte de densitat, es mostrarà una llum de lava als alumnes i se’ls preguntarà el perquè del seu funcionament.
  • Seguidament, se’ls explicarà que aquesta bombeta lluminosa és una espècie d’ampolla de vidre que conté aigua i cera translúcida, a més d‘una bombeta que està amagada a sota que és la que escalfa els diferents líquids.
  • La cera és lleugerament més densa que l’aigua a temperatura ambient. Un cop la temperatura hagi augmentat, la cera es transformarà en líquid. Cal destacar que la cera és immiscible amb l’aigua, per tant no es mesclen.
  • Quan els fluids s’escalfen, pugen les formes esfèriques brillants de colors. Quant aquestes boles arriben al cim de la làmpada, cauen al fons una altra vegada. En el fons es tornen a mesclar amb més fluid calent i tornen a pujar en forma de bola una altra vegada, i així successivament.

Experiència 1
Els alumnes, prèviament a efectuar les diferents capes amb els líquids, hauran d’experimentar amb aquests i les diferents combinacions possibles, per descobrir quins són els més o menys densos.

  • Mel i aigua
  • Mel i oli
  • Mel i alcohol tenyit amb blau de metilè
  • Aigua i oli
  • Aigua i alcohol tenyit amb blau de metilè
  • Oli i alcohol

Els alumnes, amb l’ajuda de vasos de precipitats, abocaran els diferents líquids per veure els que són més o menys densos. Un cop hauran vist els líquids podran fer una classificació d’aquests segons la seva densitat.Seguidament podràn passar a la segona experiència.

Experiència 2
Un cop han classificat els diferents líquids segons la seva densitat, procediran a l’abocament dels mateixos en un tub d’assaig o en un envàs, allargat i transparent. Cal tenir en compte que començaran a introduir el líquid més dens i seguiran pels de menor densitat. Per a la realització d’aquesta part, els alumnes, podran utilitzar embuts o altres materials per intentar que no es barregin els diferents líquids.
Els líquids ordenats en forma descendent, (de dalt a baix), han de seguir les següents capes per a ser correctes:

  1. Alcohol
  2. Oli d’oliva
  3. Aigua
  4. Mel

Experiència 3
La darrera experiència consisteix en fer hipòtesis sobre la flotació de diferents   materials sòlids i posteriorment portar-ho a la pràctica. Els objectes que es presentaran als alumnes són els següents:

  • Un clau de metall
  • Un tap de suro
  • Un cacauet
  • Una avellana
  • Un troç de pera

Els alumnes hauran de realitzar hipotesis dient on creuen es dipositaran els diferents materials i a continuació, veure i entendre el perquè de la flotació dels mateixos.
Un cop fetes les hipòtesis els alumnes podran passar a la pràctica veient on es situen els següents materials:

Què observem?
Observarem que els diferents líquids, si anem amb compte, no es mesclen entre ells o que d’altres, en canvi, no en podríem obtenir mai una sol.lució homògenia (com seria el cas de l’oli amb l’aigua), sinó que formen diferents capes, en les quals els podem diferenciar clarament. Gràcies a l’estudi prèvi de les diferents densitats que experimenten els líquids treballats. Així mateix,  farem hipòtesis i posteriorment observarem com diferents objectes floten o no en diferents nivells segons la seva densitat. El cacauet i el tap de suro suraran per sobre de tots els líquids de la mostra. La pera i l’avellana en canvi es situaran per sobre de la mel i l’aigua però no suraran per sobre de l’alcohol ni de l’oli. Per últim veuran que el clau de metall es situarà al fons de tots els líquids.

Els conceptes científics

  • Densitat: Propietat dels cossos sòlids, líquids i gasosos que defineix la quantitat de matèria que hi ha per unitat de volum,és per tant, la quantitat de substància que trobem en un volum determinat. Podem obtenir la densitat d’un cos sòlid, líquid o gasós dividint la massa entre el volum. Per tant, com més gran sigui la massa per unitat de volum, major serà la densitat. Aquesta determina si un líquid sura sobre un altre o bé a l’inrevés.Sovint pensem que l’únic que intervé en la flotació és el pes, però cal tenir sempre en compte el volum. Una substància molt densa, pesarà més que el mateix volum d’una substància menys densa i si les disposem en capes, la de major densitat quedarà a sota. Aquest és el principi que emprarem per poder trobar els cinc líquids que formaran part de l’experiment.
  • Flotació: el fet que un cos es sostingui a la superfície d’un líquid per l’impuls de baix a dalt que el líquid exerceix sobre aquest cos. En la pràctica, això significa que tot allò que sura és perquè desallotja un pes de líquid superior al seu propi pes; així, l’empenyiment és superior al pes i l’objecte sura. Per exemple, cal molta força per a submergir una pilota a l’aigua, perquè desallotja molta aigua però en canvi pesa poc en estar plena d’aire. Si s’omple la pilota de sorra, el pes serà superior a l’empenyiment i la pilota s’enfonsarà.
  • Miscibilitat: Capacitat de dos o més líquids per dissoldre’s un en l’altre i formar una fase homògenia. Existeixen dos tipologies de miscibilitat, la completa i la parcial. La miscibilitat completa  és la propietat que posseeixen certes substàncies de mesclar-se en qualsevol proporció per formar una fase homògena. La miscibilitat parcial en canvi és la propietat que posseeixen certes substàncies  de mesclar-se en una proporció limitada per formar una fase homògena.

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona, Facultat d’ Educació i Psicologia.
Responsable
Climent Frigola Darder
Alumnat
Marina Bakalulis, Gloria Blázquez, Francesc Coll, Neus Castells, Roser Darder, Carles Fontanella i Albert Ruiz.

Fabriquem escuma!

Objectius

  1. Participar en el procés de creació d’escuma i manipular aquesta nova textura
  2. Observar les propietats de l’aigua, l’aire i el sabó
  3. Conèixer els efectes de l’augment de pressió sobre diferents materials i barreges

Nivell a qui s’adreça
Cicle inicial
Material

  • Embocadura d’ampolla
  • Brida
  • Un tros de tela
  • Colorant
  • Plat de plàstic
  • Aigua
  • Sabó de rentar plats

Precaucions
Anar amb compte amb les vores de l’ampolla perquè poden tallar, tot i que prèviament les haurem cremat perquè siguin suaus i no hi hagi risc de talls.
Com ho fem?

  • Primerament, donarem a cada nen/a una embocadura d’ampolla, una brida i un tros de tela.
  • Quan tinguem el material preparat, el primer pas consistirà en recobrir l’ampolla amb la tela i lligar-ho amb la brida al coll d’aquesta, sense tapar el forat del tap.
  • A continuació, mullarem la part plana de l’ampolla (coberta amb la tela) en un plat amb aigua que prèviament haurem preparat per cada grup. Tot seguit, farem el mateix amb el sabó.
  • Quan tinguem la part inferior de l’ampolla humida, haurem de  bufar amb força pel coll d’aquesta fins que comenci a sortir  l’escuma per la part que havíem mullat.
  • Quan haguem jugat una mica amb l’escuma, repetirem el mateix procés, però aquesta vegada l’aigua tindrà colorant. Quin creieu que serà el resultat?

Què observem?
Amb aquest experiment observarem que l’augment de pressió de l’interior de l’embocadura genera un medi col•loïdal format per l’aglomeració de bombolles. En altres paraules, veurem que al bufar per l’embocadura farem que pugi la pressió i això farà que surti l’aire formant una cadena escumosa de bombolles.
Els conceptes científics
Amb la realització d’aquest experiment, els nens/es podran observar:

  • El resultat escumós de la combinació d’aigua i sabó
  • La transformació del color de l’aigua
  • La pressió de l’aire

Les bombolles de sabó són una pel•lícula molt fina feta d’aigua sabonosa que forma una esfera buida. Les bombolles només duren uns segons, ja que després esclaten ja sigui per elles soles o perquè han entrat en contacte amb un objecte.
La pell de la bombolla està formada per una capa fina d’aigua atrapada entre dues capes de molècules tenso actives, com és el sabó. Aquests tenso actius tenen capes hidròfiles i cues hidròfobes. Els caps hidròfils són atretes per la capa fina d’aigua i mantenen intacta la bombolla. Quan s’agiten les cues hidròfobes, la bombolla esclata.
Una bombolla pot existir perquè la capa superficial d’un líquid (normalment aigua) té certa tensió superficial, el que fa que la capa es comporti semblant a un full elàstic. No obstant això, una bombolla feta només amb líquid pur no és estable i es necessita un tensioactiu dissolt, com el sabó, per estabilitzar-la. D’aquesta manera, es forma un medi col•loïdal que és la barreja heterogènia formada per dues partícules que no són apreciables a simple vista, en aquest cas, un líquid i l’aire.
El sabó no augmenta la tensió superficial de l’aigua, sinó que la disminueix aproximadament un terç de la tensió superficial de l’aigua pura. El sabó no reforça les bombolles, sinó que les estabilitza mitjançant el mecanisme anomenat efecte Marangoni. A l’estirar la pel•lícula de sabó, la concentració de sabó disminueix, el que fa que augmenti la tensió superficial. Així, el sabó reforça selectivament les parts més febles de la bombolla i evita que s’estirin més.
Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Alumnes de 2n Grau de Mestre en Educació Primària a la Universitat de Girona
Responsable
Raquel Heras
Alumnat
Alex Jordán, Raquel García, Estefania Olmo, Nathali Masero, Tamara Pérez i Lorena González

Experimentem amb l’aire

Objectius

  1. Fer una aproximació al concepte de pressió d’un gas.
  2. Adonar-se que l’aire està format per matèria i que ocupa un volum.
  3. Conèixer algunes característiques de l’aire.

Nivell a qui s’adreça
Cicle inicial i cicle mitjà
Material

  • Ampolles de plàstic
  • Globus
  • Got de vidre
  • Paper
  • Bol de vidre
  • Gomets de colors
  • Xeringues
  • Bosses de plàstic
  • Erlenmeyer
  • Tub de goma
  • Palles
  • Tubs de vidre
  • Tap amb 2 forats

Precaucions
Al•lèrgia al làtex.
Com ho fem?
Començarem fent preguntes per tal d’introduir el tema (l’aire) i veure el que saben i el que no.
Tot seguit es donen una sèrie de materials (ampolles de plàstic, xeringues, bosses, globus…)perquè els infants puguin mirar, tocar i experimentar.
EXPERIMENT 1: Inflar globus. Què passarà si intentem inflar un globus dins d’una ampolla tancada?

  1. Començarem introduint el globus desinflat dins l’ampolla.
  2. Enganxarem la part superior del globus a la part superior de l’ampolla.
  3. Per acabar tant sols cal bufar ben fort per tal d’intentar inflar el globus.
  4. Si veiem que el globus no s’ha inflat, podem fer un forat al cul de l’ampolla. Llavors intentem inflar-lo de nou.

EXPERIMENT 2: Entrar el paper dins l’ampolla tot bufant. Què passa si intentem fer entrar un retall de paper dins l’ampolla tant sols bufant?

  1. Col•loquem un retall de paper de forma arrodonida al coll d’una ampolla.
  2. Tot seguit bufarem el paper per tal d’intentar que aquest entri dins l’ampolla.
  3. No podrem utilitzar cap tipus d’ajuda, tant sols ho intentarem bufant.

EXPERIMENT 3: La màgia del paper que no es mulla. Què passa si agafem un got on a dins hi hagi un tros de paper i el submergim en un bol d’aigua?

  1. Col•locarem un tall de paper dins un got de tal manera que quedi fixe al cul del got.
  2. Tot seguit el girarem i el posarem dins un bol d’aigua.
  3. Finalment retirarem el got de dins el bol i comprovarem què ha passat amb el paper. S’ha mullat?

EXPERIMENT 4: Inflem el globus sense bufar. Podem inflar un globus sense bufar?
Per realitzar aquest experiment col•locarem en el tap que té dos forats, un tub de vidre a cada un d’ells.
Després en un dels tubs s’hi posara un globus que intentarem que quedi fixe amb un cordill. Aquest tap
l’introduirem en un erlenmehier de manera que el globus quedi a dins. Per la part de fora hi col•locaraem
un tub de plàstic a continuació del de vidre per poder col•locar la palleta.

  1. Pensarem quines opcions tenim per inflar el globus
  2. Portarem a terme les nostres hipotesis (bufant directament el globus, bufant el tub del costat…)

Què observem?
EXPERIMENT 1: Inflar globus
A l’experiment 1 observem que no és possible inflar un globus dins una ampolla tancada, ja que l’aire que hi ha dintre d’aquesta  exerceix una pressió que impedeix modificar de manera substancial la forma del globus, perquè com que l’aire queda comprimit, la pressió augmenta i no dóna opció a inflar-lo, però en canvi, comprovem que si que es pot inflar si foradem l’ampolla, perquè l’aire pot sortir per aquest forat.

EXPERIMENT 2: Entrar el paper dins l’ampolla tot bufant.
En aquest experiment, s’intenta que, tot bufant el petit paper que es troba en el coll de l’ampolla entri a dins. Però ens trobarem amb una sorpresa; al bufar el paper no entrarà dins sinó que caurà al terra. Com que dins de l’ampolla hi ha aire, al bufar no hi pot entrar més aire perquè ja n’està ple. Per tant, aquest aire rebota hi farà caure el paper.

EXPERIMENT 3: La màgia del paper que no es mulla.
En aquest experiment podem observar com el got que hi té un paper dins i s’’introduirà dins del vol, no es mullarà. El moviment de volcar el got, s’ha de fer ràpid. No es mullarà perquè el got conté aire, i aquest ocupa un espai, per tant, l’aigua no podrà entrar perquè el got ja està ple d’una altra matèria. És per aquest motiu que el paper quedarà sec.

EXPERIMENT 4: Inflem el globus sense bufar.
El globus l’aconseguirem inflant de les dues maneres següents:

  • Si bufes pel tub que va directe al globus sense tapar l’altre orifici per on sortirà l’aire que hi ha dins de l’erlenmeyer.
  • Si xucles pel tub que que no té contacte amb el globus. Perquè d’aquesta manera aconsegueixes fer el buit al erlenmeyer, per tant, a dintre ja hi ha espai perquè el globus es pugui inflar. Com que el globus té un orifici, serà per allà on entrarà l’aire i s’inflarà.

Els conceptes científics
Amb aquests experiments treballarem algunes de les propietats de l’aire: volum i pressió, massa i composició de l’aire.
Llei de Boyle i Mariotte (llei que relaciona el volum i la pressió): Per a qualsevol quantitat d’un gas, el volum que ocupa és inversament proporcional a la pressió a la que es troba, sempre que la temperatura es mantingui constant.
És a dir, a temperatura constant, si augmenta la pressió disminueix el volum del gas.
Matemàticament s’expressa així:
P • V = constant          o          P1 • V1 = P2 • V2
La composició de l’aire: L’aire està compost principalment per nitrogen, oxigen i argó.
La massa de l’aire
La massa: La massa d’un cos és la quantitat de matèria que conté. És una propietat del cos que resta inalterable. La massa d’un cos es pot determinar amb una balança. La unitat de massa en el SI és el quilogram (kg).
Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona FEP
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Lídia Bofill, Eva Borrell, Marta Carbonell, Anna Grabuleda, Miriam Linares i Mireia Martínez

Experimentem amb l’aire i el buit!

Objectius

  1. Experimentar l’efecte del buit sobre alguns objectes
  2. Introduir el concepte de pressió atmosfèrica
  3. Descobrir que l’aire té massa i ocupa un lloc en l’espai.

Nivell a qui s’adreça
Destinat a alumnes de cicle mitjà.
Material

Globus, taps, bosses petites de patates xips, embuts, llaminadures toves (núvols o maduixes), gots de plàstic transparent, llaminadures dures (caramels), paper, ampolles d’aigua de 50 cl, recipient per l’aigua de l’activitat 3, aigua, recipients per envasar al buit.

Com ho fem?

Activitat 1: Els alumnes introduiran diferents objectes en un recipient per envasar al buit, li trauran l’aire del seu interior i observaran el canvi produït. Observaran també el que passa quan es torna a introduir aire a l’interior del recipient.

Activitat 2: Els alumnes  trauran l’aire a un recipient per envasar al buit, i després  intentaran obrir-lo. Un cop fet l’experiment han de trobar una explicació al que observen.

Activitat 3: Els nens agafaran un got de plàstic transparent i col•locaran un paper al fons del got. Amb un recipient que contindrà aigua, hauran de posar el got sense que es mulli el paper.

En la següent activitat, els alumnes posaran l’embut a una ampolla i hi abocaran aigua. Llavors ho repetiran amb un tap foradat on l’embut ajusti perfectament amb l’ampolla.

Què observem?

Activitat 1: En el cas dels objectes que tenen aire al seu interior, alhora de treure l’aire que hi ha dins del recipient d’envasar al buit, aquest objecte augmentarà la seva mida. Al tornar l’aire dins l’envàs aquest reduirà el seu volum considerablement. Quan l’objecte introduït en el recipient no té aire al seu interior el volum no varia en cap moment.

Activitat 2: El pot de buit s’obre fàcilment hi ha aire al seu interior. En canvi, quan traiem l’aire, la pressió a dins disminueix molt i no podem obrir el pot perquè l’aire que hi ha fora del recipient apreta cap a dins.

Activitat 3: En el cas del paper que no es mulla, podem observar que si col•loquem el got totalment recte dins el recipient, al haver-hi aire que no pot sortir del got, el paper no arriba a mullar-se mai. En canvi, si col•loquem el got de costat comprovem que sí es mulla ja que l’aire pot sortir.

En el segon cas, quan posem l’aigua dins de l’embut sense el tap, observem que l’aigua que aboquem passa per l’embut i arriba a l’ampolla. En canvi, quan hi posem un tap entre l’embut i l’ampolla, al no deixar que l’aire de l’ampolla surti, l’aigua es queda retinguda en l’embut.

Els conceptes científics

  • La pressió atmosfèrica és la força per unitat de superfície que exerceix l’atmosfera sobre la superfície terrestre i sobre tots els objectes i éssers que hi viuen.  Les zones situades a l’altura del nivell del mar tenen més pressió atmosfèrica que les que estan més elevades, ja que a aquestes últimes, tenen menys gruix d’aire a sobre.
  • L’aire és una mescla de gasos constitutiva de les capes baixes de l’atmosfera terrestre. En els gasos, les forces de cohesió entre les seves molècules són molt petites, de manera que aquestes poden desplaçar-se unes respecte de les altres. A causa d’això, adopten la forma del recipient que les conté. Encara que la seva presència ens passi desapercebuda, l’aire és una substància material i tangible.
  • El buit és un espai sense aire, mancat de qualsevol tipus de matèria. A la pràctica el “buit absolut”, la manca total de matèria, és impossible d’aconseguir de manera estricta. La qualitat del buit dependrà de quant s’acosta a un “buit absolut”. En un “buit parcial” les poques partícules que resten exerceixen una determinada pressió sobre les parets del recipient que les comprèn.

Per saber-ne més…

  • Salvat editores (1990) “Ciència i Tècnica”, ( pàg. 3228 – 3233) volum 14. Barcelona: Editorial Salvat. Trobem els conceptes de pressió atmosfèrica i les diferents classes de bombes per fer el buit amb imatges i gràfics. Descobrirem com generar el buit i les diferents aplicacions que en podem fer, com ara per conservar aliments o pel correcte funcionament dels microscòpics electrònics.
  • http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/131/htm/elvacio.htm. Portal educatiu a on trobarem explicacions detallades referents als conceptes i experiments treballats dins les activitats.

Diferents vídeos a on es veu l’efecte de la pressió atmosfèrica i el buit:

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona.
Responsable
Climent Frigola.
Alumnat
Txema Garallo, Miriam Garcia, Cristina Garrido, Steina Harillo, Sara López, Àlex Martinez i Esther Samblás.

Embombolla’t!

Objectius

  1. Assolir coneixements científics sobre les bombolles de sabó.
  2. Aprendre i dur a terme diferents tècniques i jocs amb bombolles.
  3. Entretenir i fer passar una bona estona als assistents.

Nivell a qui s’adreça
Cicle mitjà.
Material

  • Per fer el líquid per a les bombolles necessitem: 1 mesura de glicerina,dos mesures d’aigua (si pot ser destil•lada), 1/2 mesura de sucre i una mesura de rentavaixelles.
  • Per posar en pràctica els diversos experiments també necessitarem palletes, superfícies llises de vidre o plàstic, filferros, peces de llana i raquetes de tennis taula.

Precaucions
Vigilar amb la ingesta de glicerina o de sabó per a rentavaixelles.
Com ho fem?
Es proposen tres activitats diferents:

  1. Fem tennis amb les bombolles: Primer de tot intentem que els nens es passin una bombolla de sabó amb unes raquetes de jugar a ping-pong. Seguidament, a l’observar que les bombolles exploten, emboliquem les raquetes amb peces de llana i tornem a repetir l’experiència.
  2. Bombolla dins d’una bombolla: Aboquem aigua amb una mica de sabó a una superfície llisa (vidre o plàstic) i bufant amb les palletes fem una bombolla. A continuació, amb molta cura, introduïm les palletes de plàstic dins la bombolla creada, bufem sobre la superfície i esperem a veure què passa.
  3. Aprenem les característiques de les bombolles: En aquesta part ensenyem què es necessita per aconseguir un bon líquid per a fer bones bombolles i seguidament experimentem amb filferros de diferents mides i formes observant què passa.

Finalment, provem de fer una bombolla gegant.
Què observem?

  • Fem tennis amb bombolles: Observem que les pales, un cop cobertes amb llana, ens permeten moure i tocar les bombolles sense que explotin.
  • Bombolla dins d’una bombolla: Podem veure que es poden crear altres bombolles dins d’una bombolla ja existent. Aquestes noves bombolles se situaran al centre i faran augmentar el tamany de la primera.
  • Aprenem les característiques de les bombolles: Veurem que per fer un bon líquid per a bombolles de sabó cal aigua destil•lada barrejada amb sucre, glicerina i líquid per a rentavaixelles (sabó) tenint en compte les seves correctes proporcions. Seguidament observarem que encara que canviï la forma de l’estri que utilitzem per crear les bombolles, la forma d’aquestes no canvia, sempre és esfèrica.

Els conceptes científics
Què és una bombolla de sabó? Una bombolla de sabó és una porció d’aire rodejada per una capa d’aigua amb un element tensoactiu (sabó o detergent). En funció de les condicions en les que es formi, la bombolla pot adoptar formes diverses: esfèrica, ovalada, semiesfèrica etc. Tot i això, com trobareu explicat més endavant, les bombolles sempre tendeixen a l´economia, és a dir, que s’intenta tancar de tal manera que ocupa el menor espai possible (en formes esfèriques).

  • Fem tennis amb bombolles: La superfície de la bombolla, formada per aigua i sabó, és suficientment elàstica com per poder-se recolzar als pèls de la llana sense explotar.
  • Bombolla dins d’una bombolla: En l’interior de les bombolles hi ha aire. L’entrada d’una nova bombolla desplaça l’aire de l’anterior, que creix gràcies a l’elasticitat que li dona el sabó.
  • Aprenem les característiques de les bombolles: La membrana de sabó que formarà les bombolles tendeix a l’economia, és a dir, que intenta tencar-se de tal manera que l’aire del seu interior ocupi la menor superfície externa possible (de forma esfèrica).

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona. Facultat d’Educació i Psicologia.
Responsable
Raquel Heras.
Alumnat
Alba Jordà, Ariadna Jordà, Carlos García, Joel Moreno, Helena Serra, Roser Raventós i Joan Xancó.

Juguem amb els efectes òptics i separem colors!

Objectius

  1. Treballar la vista, com una de les parts del cos, mitjançant els efectes òptics.
  2. Observar la descomposició cromàtica d’alguns colors secundaris (verd, taronja, lila…), mitjançant una cromatografia.

Nivell a qui s’adreça
Cicle inicial
Material

  • cartolines DIN-A4 de color blanc
  • gomes de “pollastre”
  • màquina de fer forats
  • llapis de colors
  • tisores
  • goma d’esborrar
  • alcohol
  • gots de plàstic transparent
  • paper secant

Precaucions
No s’aprecien materials perillosos o processos complexos en les activitats que realitzarem amb els nens i nenes, no obstant, haurem de vigilar amb l’ús de les tisores per tal que no prenguin mal.
Com ho fem?
1r experiment:

Per realitzar aquest primer experiment, els alumnes pintaran les plantilles d’una peixera i d’un peix, situades en la mateixa cartolina, una a cada cara. Tot seguit, faran dos forats en els extrems de la cartolina i hi posaran dues gomes a cada costat. Per última, faran girar la cartolina per tal de cargolar les gomes i després les faran rodar per observar l’efecte òptic que es produeix.

2n experiment:

Per fer aquest experiment els alumnes hauran de dibuixar una línia, a 1cm de l’extrem del tros de paper secant que els donarem, amb un retolador de color. Un cop tinguin pintat el paper, l’introduirem dins d’un pot de plàstic amb alcohol, de manera que el paper es mulli però l’alcohol no arribi a la línia.
Finalment, observarem com l’alcohol absorbit pel paper secant, descompon cromàticament la línia de color que havíem fet al principi.

Què observem?

  • Funcionament de la retina en captar la llum i transformar-la en impuls nerviós.
  • Composició dels colors.

Els conceptes científics
La Funció de l’ull

L’ull és un òrgan sensorial que capta els estímuls lluminosos i els transforma en estímuls elèctrics que arriben al cervell, l’encarregat d’interpretar aquests estímuls i transformar-los en imatges.

Persistència d’imatges

El cervell reté cada imatge que veiem aproximadament 1/16 de segon. Si abans que desaparegui aquesta imatge ens n’arriba una altra, es sobreposa a l’anterior. Aquest és el fonament del cinema: cada fotograma surt a la pantalla amb menys d’aquest temps, per tant, en el nostre cervell, cada fotograma s’ajunta amb el següent i ens apareix una seqüència contínua.

La cromatografia

És un procediment per separar els components d’una substància. Quan veiem tinta blava, ens sembla que és una única substància, però no és així, és una barreja de vàries.
Es poden separar per la seva velocitat de desplaçament a través d’un paper porós. Si es posa una gota de tinta en un paper secant i es barreja amb aigua o alcohol, cada substància puja per capilaritats a través del paper, i al final queda una banda de colors.

Per saber-ne més…
Moreno, Ricardo i Cano, Luis. (2008). Experimentos para todas las edades (2a ed.). Madrid: Editorial Rialp.
Centre educatiu / entitat
Facultat d’Educació i Psicologia de la Universitat de Girona
Responsable
Raquel Heras
Alumnat
Mariona Carreras, Laia Comas, Raquel Rodríguez, Lidia Gutierrez, Jessica Palenzuela i Cristina Gómez

Uns líquids estranys: els col·loides

Objectius

  1. Relacionar la viscositat de les mescles amb la seva fluidesa.
  2. Estudiar experimentalment el comportament d’alguns col•loides quan els sometem a una pressió sobtada.

Nivell a qui s’adreça
Cicle inicial – mitjà
Material

  • Maizena
  • Aigua
  • Colorant
  • 3 tubs transparents
  • Oli
  • Bol

Com ho fem?

  • Farem la mescla de maizena i aigua. Preparem tres  tubs transparents, que estaran en posició vertical i tindran un recipient al final. Abocarem aquesta mescla en un dels tubs, en un dels  altres hi tirem oli i al tercer aigua. La quantitat de líquid ha de rser la mateixa en els tres tubs.   Observarem quina substància arriba abans i quina tarda més.
  • Després farem la mescla de maizena, colorant i aigua, ja que al barrejar-ho en les proporcions indicades, sembla que sigui líquid, però quan l’agafem ràpid amb les mans es comporta com si fos un sòlid.

Què observem?
Durant la primera experiència podem observar que no tots els líquids flueixen igual.
Pel que fa a  la segona experiència, és interessant prestar atenció a la mescla de farina i aigua ja que a simple vista sembla líquid però, quan ho toquem o ho agafem ràpid, resulta que es comporta com si fos un sòlid.
Els conceptes científics
Un col•loide és una mescla heterogènia formada per partícules que no són apreciables a primera vista, però molt més grans que qualsevol molècula. El col•loide és aquell en el que la fase contínua és un líquid i la fase dispersa es compon de partícules sòlides.
La fluidesa és la magnitud característica d’un fluid, igual a la inversa de la viscositat.
Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona, Facultat d’Eduació i Psicologia.
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Ariadna Segura, Cristina López, Queralt Peralba, Alba Betorz, Cristina Blanco, Alexandra Lafuente, Ángel Vadillo i Gloria Palacios.

Un coet propulsat amb aire a pressió

Objectius

  1. Compendre el principi d’acció-reacció de la tercera llei de Newton mitjançant un taller pràctic.
  2. Experimentar l’efecte d’un corrent d’aire sobre algun cos.
  3. Tenir cura del material utilitzat i mostrar respecte.

Nivell a qui s’adreça
Cicle mitjà
Material

  • Ampolles de plàstic de 1’5 L (Una cada 5 participants)
  • Dues ampolles de plàstic de 8 L
  • Un embut
  • Manxa amb agulla al final
  • Aigua
  • Taps de suro o de plàstic (6 unitats)
  • Aparell per subjectar les ampolles
  • Cartolina vermella
  • Gomets
  • Retoladors permanents
  • 2 assecadors de 1.500w aprox
  • 10 pilotes de ping-pong blanques i 10 d’un altre color
  • 20 agulles de cap
  • 2 alimentadors de corrent
  • 2 allargadors de corrent de 6 m aprox.
  • 2 cintes adhesives de 2 cm d’amplada de colors
  • Aparell per subjectar les ampolles

Precaucions

  • Evitar l’ús de l’aparell amb  les mans humides després de la realització de l’altre activitat.
  • Anar en compte amb els llocs on hi ha corrent elèctric.

Com ho fem?
EXPERIÈNCIA 1:
Els coets d’aigua estan fets amb ampolles de plàstic d’1.5 L.

  1. Decorar l’ampolla de plàstic amb cartolina (per a elaborar la punta del coet en forma cònica) i afergir-hi gomets personalitzats amb retoladors.
  2. Afegir aigua 1/4 part del volum total (si afegim molta aigua seria massa pesat, i si n’afegim poca no impulsaria el coet).
  3. Posar l’ampolla del revés i tapar l’entrada amb un tap de suro (prèviament hem fet un orifici central i longitudinal que travessa tot el tap de suro).
  4. Introduir una agulla per inflar pilotes pel tap i començar a inflar amb una manxa.

EXPERIÈNCIA 2

  1. Es traçaran dos recorreguts paral•lels, en forma de ziga-zaga (d’uns 4m) amb línes adhesives.
  2. Es dividiran els participants en dos grups.
  3. Es repartirà una pilota, una agulla i un assecador de cabell per equip.
  4. Clavarem l’agulla a la pilota de ping-pong.
  5. Els participants es col•locaran en fila índia a cada extrem del recorregut.
  6. El primer situarà la pilota sobre el reixat de l’assecador (de forma vertical) i l’engegarà.
  7. L’haurà de mantenir a l’aire, realitzant alhora el circuit i evitant que la pilota caigui a terra.
  8. Un cop arribat a l’extrem del recorregut, un company el rellevarà mantenint la pilota enlairada.

Què observem?

  • Quan la pressió interior és suficientment elevada el coet surt disparat cap amunt
  • És interessant observar la propulsió del coet com a conseqüència de la pressió de l’aire exercitat a l’interior de l’ampolla i l’expulsió de l’aigua.
  • També es podrà veure la incidència de l’aire en la pilota, el pes idoni d’un cos per tal que aquest es mantingui flotant i estable en un espai.

Els conceptes científics
LLEI D’ACCIÓ-REACCIÓ

Sempre que un cos exerceix una força sobre un altre, aquest segon cos exerceix una força igual i de sentit contrari sobre el primer. Aquestes dues forces es troben sobre la línia que uneix el centre de massa dels dos cossos. No hem d’oblidar que aquestes dues forces, tot i que tenen el mòdul i la direcció iguals i el sentit oposat, no es contraresten, ja que estan aplicades sobres cossos diferents.

LA PRESIÓ DE L’AIRE ALS COSSOS

La pressió (símbol P) és la magnitud física que mesura la força per unitat de superfície aplicada en direcció perpendicular a aquesta. La seva unitat en el Sistema Internacional és el Pascal, que equival a una força d’un newton que actua uniformement sobre 1 metre quadrat.
La força que fa l’aire generat per l’assecador sobre la pilota és més gran que l’atracció gravitatòria de la terra.

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Carla Aguilera, Laura Barroso, Iraila Catalan, Alba Espejo, Carla Marcé i Tània Sabrià

Transformem substàncies

Objectius

  1. Observar els canvis de substància durant una reacció química
  2. Conèixer dues reaccions químiques

Nivell a qui s’adreça
Cicle mitjà – Cicle superior
Material
Experiència 1:

  • Ampolles de plàstic de litre o litre i mig
  • Embut
  • Globus
  • Bicarbonat

Experiència 2:

  • Got de vidre
  • Tònica
  • Vinagre de vi blanc
  • Aigua amb molta quantitat de calç

Precaucions

Vigilar que el vinagre no tingui contacte amb els ulls.

Com ho fem?
Experiència 1:

pas 1: Introduïr dos o tres dits de vinagre dins d’una ampolla.
pas 2: Col•locar la part estreta de l’embut dins el forat del globus
pas 3: Introduïr 2 culleres soperes de bicarbonat dins el globus mitjançant l’embut.
pas 4: Separar l’embut del globus i agafar l’ampolla.
pas 5: Encaixar la boca del globus al coll l’ampolla.
pas 6: Retirar el globus, de manera que el bicarbonat que està a l’interior del globus caigui dins l’ampolla.
pas 7: Observar la reacció química, la qual ha tingut lloc quan el bicarbonat ha entrat en contacte amb el vinagre.

Experiència 2:

pas 1: Agafar un recipient tansparent, com ara un got i emplenar-lo fins la meitat d’aigua amb molta calç.
pas 2: Afegir aigua de tònica i observar què passa.
pas 3: Introduïr un bon raig de vinagre de vi blanc i tornar a observar el que succeeix.

Què observem?

Experiment 1:

  • Observarem una reacció química, la qual ha tingut lloc quan el bicarbonat ha entrat en contacte amb el vinagre.
  • Observarem que aquesta reacció química ha produït un gas i que aquest ha inflat el globus.

Experiment 2 :

  • Observarem que l’aigua que fins ara era transparent, en barrejar-se amb la tònica ha quedat de color blanc, de manera que podem veure la quantitat de calç que hi ha dins el got.
  • Observarem que si ho barrejem amb vinagre de vi blanc tornarà a ser tansparent. La calç ha reaccionat i s’ha transformat en una substància dissolta, i és per aquest motiu que no la veiem.

Els conceptes científics

Les reaccions químiques son processos en els quals una o més substàncies es transformen en unes altres amb unes propietats diferents. Anomenenem “reactiu” a la substància que tenim abans que es produeixi la reacció, i anomenem “producte” a la subtància resultant d’aquesta reacció.
Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
FEP – Universitat de Girona
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Francisco Molina, Sara Quintana, Marta Ferrer, Elisabeth Vizcaíno, Claudia Rita, Carlos Coelho, Anna Garcia i Marina Lloret

Tavi Casellas's RSS Feed
Go to Top