Experiencia 4 : Cómo fabricar un robot "sencillo"

Bueno, llamar robot a este pequeño artefacto es un poco pretencioso, pero lo vamos a denominar así para animarnos a ir descubriendo este mundillo. Así, este será nuestro primer y sencillo robot que nos llevará después a uno que rebote en las paredes, a otro que siga una luz, que se mueva según una línea negra, etc.

En este primer caso sólo queremos hacer un robotito que se mueva independientemente. Puedes ver el video pinchando aquí: https://www.youtube.com/watch?v=HtLWeBbsBkw

Para ello vamos a realizar un circuito eléctrico sencillo y lo vamos a pegar encima de un cepillo. Así pues, el material necesario será el siguiente:

- Batería o pila.
- Cables.
- Interruptor.
- Motor.
- Cepillo.

Batería, pila  o generador:  Sin este elemento no existe circuito eléctrico. Es el "generador" de electricidad. produce una diferencia de potencial o tensión o voltaje entre dos puntos (esos dos puntos son los dos polos de la pila, el positivo y el negativo). Se mide en Voltios.
La pila AAA o la AA son de 1,5 Voltios, la denominada pila de petaca es de 4,5 V, la pila botón es de menos de 1 V y la pila que podemos utilizar aquí es de 9 Voltios.

Cables :  Son los caminos por donde circula la corriente eléctrica. Están hechos de un gran conductor, el cobre y recubiertos de un plástico que es buen aislante.

Interruptor:  es el elemento de maniobra que cierra o abre el circuito para que pase o no la corriente respectivamente.

Motor de corriente continua:  Es un pequeño motor, de "juguete", que transforma la energía eléctrica suministrada por la batería en energía mecánica de movimiento circular del eje. Tiene unos puntos de conexión y un eje central que gira al ser conectado.
Estos motores tienen polaridad, quiere decir que funcionan de manera diferente si se conectan de una manera o de la inversa. pero generalmente no importa porque lo único que sucede es que el motor gira en sentido horario o en sentido antihorario.

Este motor es completamente simétrico y gira muy bien, por lo que nosotros vamos a tratar de desequilibrarlo, para que gire "peor".  Lo conseguiremos colocando en el eje cualquier pieza que deje el eje con asimetría. Nosotros vamos a poner una clema en el eje (pieza para unir cables). Podemos hacer eso o comprar un motor vibrador como los que se usan en los móviles. Claro, también podemos sacar uno de un móvil antiguo y reutilizarlo.

Nuestro circuito va a ser supersencillo, constando de una pila, cables de unión, un interruptor y un motor desequilibrado.

Y este pequeño circuito lo pegamos encima de un cepillo de limpieza de uñas 8 o de un cepillo de dientes, o un cepillo para limpiar ropa, etc).

Y qué es lo que va a suceder? Pues que el motor gira desequilibrado y transmite esa vibración al cepillo que se desplaza por el suelo a su libre albedrío, es decir, como le da la gana.

Y así habremos terminado nuestro pequeño y sencillo primer robot.

Espero que lo pruebes en casa y que te haya gustado.

Paco Martín

Experimento 3: Cómo atravesar un globo sin pincharlo

En este experimento vamos a tratar sobre la elasticidad de los materiales.  Vamos a tratar de atravesar con un palo de madera de los que se usan para hacer brochetas un globo normal lleno de aire sin explotarlo.

Puedes ver el experimento pinchando aquí: https://www.youtube.com/watch?v=ak_GcaTYaBA

Volviendo a la explicación los materiales pueden ser elásticos, plásticos o rígidos.

En el primer caso, materiales elásticos, al hacer una fuerza sobre el material éste se deforma y al cesar la fuerza el cuerpo recupera su forma inicial. Así, en estos materiales elásticos tenemos los muelles, las gomas elásticas, etc.

Los materiales plásticos en cuanto a la elasticidad son los que se deforman pero al desaparecer la fuerza el cuerpo se queda deformado. Aquí tenemos materiales como la plastilina o la arcilla.

Por último, los materiales rígidos como el cristal no se deforman al sufrir una fuerza en ellos, pero si ésta es suficientemente grande el material se rompe.

En nuestro caso tenemos un globo hinchado con aire. Al hincharse el material se ha
estirado, se ha deformado completamente, aprovechando su elasticidad. Las uniones entre las moléculas se han alargado y han quedado muchas menos por unidad de superficie. Por eso, al pinchar el plástico del globo, se rompen algunas de estas uniones y el globo estalla.

La única manera de poder atravesar el globo sin que explote es pinchar en la zona posterior, que es la zona menos deformada. Por eso las uniones entre las moléculas siguen estando en mayor número, y hay más por unidad de superficie. Al pinchar el plástico se rompen algunas de las uniones, pero quedan suficientes que mantienen el globo entero.

Pues ya sabéis, podéis ver el video, suscribiros al blog, compartirlo con amigos y demás, pero sobre todo...... hacedlo en casa para ver si os sale bien!!

Espero que os haya gustado el experimento,

Y si queréis, me lo decís,

Paco Martín

Experimento nº 2: La servilleta voladora o cómo asciende el aire caliente

En este segundo experimento vamos a ver cómo el aire caliente asciende en la atmósfera.

Si quieres ver el experimento pincha aquí     https://www.youtube.com/watch?v=w5dBGaZSeEg

Básicamente se trata de una cosa conocida, el aire caliente siempre se va hacia arriba y el aire frío se va hacia abajo y la razón es que el aire caliente pesa menos, es menos denso. ¿Por qué? Pues porque con el calor las moléculas se separan y ocupan mayor volumen, por lo que su densidad disminuye. Y por esa razón al ser menos denso se va hacia arriba.

Eso es lo que ocurre cuando quemamos esa servilleta plegada o esa bolsita del té. Es un material que pesa muy poco y se va convirtiendo en ceniza, mientras el aire caliente resultado de la combustión va ascendiendo. Al final, el material pesa tan poquito que el propio aire caliente eleva los restos de la bolsita de té. (Como en un incendio ascienden siempre trocitos incandescentes llamados pavesas, no?).

¿Dónde lo hemos visto, dónde lo hemos aplicado, dónde se usa este principio?

Por ejemplo sabemos que un globo aerostático asciende cuándo en el quemador calentamos el aire que dejamos introducir en el propio globo. Si nos quedáramos sin gas, sin combustible, el aire del interior del globo se enfriaría y el globo descendería.  De hecho, esa es la manera de ir perdiendo altura. También lo hemos visto en las lamparitas de papel que se elevan en el cielo en las celebraciones orientales.

 
Y casi todos  sabemos que una calefacción por suelo radiante es la más confortable de todas, puesto que al calentar el aire a la altura de nuestros pies, ese aire va subiendo y nos da esa sensación de confort.  

Por el contrario, una calefacción por bomba de calor no es la más adecuada, especialmente para lugares fríos. La razón es que una bomba de calor es un aparato de aire acondicionado funcionando reversiblemente, para introducir aire caliente en el área a calentar. Como el sistema se ha diseñado para aire frío (aire acondicionado) ese aire se suelta desde el techo para que caiga poco a poco, pero al funcionar cómo bomba de calor e introducir aire caliente desde el techo éste se queda arriba y sólo en el momento de introducir mucho aire caliente empezamos a notarlo en toda la estancia (mucho consumo de aire caliente, mucho dinero necesario).

Espero que os haya gustado el experimento.

Paco Martín

Experimento 1: Cómo atravesar una bolsa llena de agua sin derramarla

En este experimento vamos a tratar de atravesar una bolsa de plástico llena de agua sin derramarla.

Como consejo debes hacer este experimento encima de una bañera, un fregadero, un lavabo..... o en cualquier sitio donde no importe si el agua se cae...... (sólo por si saliese mal, je,je,je...)

El experimento puedes verlo pinchando aquí :   https://youtu.be/XDC09VzHDXk

Se trata de llenar una bolsa de plástico con agua y, a continuación, atravesarla de lado a lado con, por ejemplo, lápices de colores.

Si lo pruebas con una bolsa cualquiera y con unos lápices cualquiera es muy posible que el agua se derrame al atravesar la bolsa. En nuestro caso debemos utilizar una bolsa de plástico de las que sirve para guardar comida en el congelador y unos lápices que tengan sección circular, no hexagonal ni cualquier otro polígono.

La razón es que este plástico es un poco especial, está diseñado para aguantar altas y, sobre todo, bajas temperaturas y está fabricado con un polímero muy resistente.

Si tengo la bolsa llena de agua el plástico está sometido a una cierta presión y en estas condiciones si agujereo con algo el polímero trata de volver a crear su cadena de monómeros alrededor de ese agujero, mantiene la tensión superficial entre los distintos puntos y entonces casi no deja hueco entre el punzón utilizado y la propia bolsa.

Si el lápiz es de sección circular, sin aristas, el polímero tiene más fácil su ordenación alrededor de dicho lápiz y no deja hueco alguno, por lo que el agua no se sale. De hecho, el lápiz atraviesa la bolsa y sale completamente seco, porque nada de agua sale al exterior de la bolsa.

Si quisiéramos sacar de nuevo el lápiz el agua se derramaría por ese agujero, ya que el agujero no ha dejado de existir, sólo se ha minimizado el espacio entre el lápiz y la bolsa.

Probarlo y veréis.

Espero que os haya gustado.

Paco Martín