En esta sesión aprendimos cómo podemos usar los juguetes en las clases de FYQ, ya que muchos de ellos tienen mecanismos con un interesante funcionamiento que puede explicarse a través de la física, y esto puede resultar entretenido para los alumnos.
Un ejemplo de ellos es el “Pájaro bebedor” el cual, como su nombre indica, tiene un diseño que le permite menearse constantemente para dar unos sorbos de agua. Si no dispone de agua, se para. Pero, ¿por qué?
Primero necesitamos conocer las partes de este particular pájaro de vidrio: la cabeza está formada por una esfera de vidrio con un fieltro alrededor que se continúa con un tubo alargado y que constituye su cuerpo, el cual se ensancha en forma de esfera en la parte inferior. Ésta última contiene un líquido volátil (éter) que puede subir por el cuerpo del pájaro en ciertas condiciones.
Para que el pájaro comience a moverse es necesario que mojemos su cabeza de fieltro. El agua del fieltro exterior se irá evaporando por lo que la cabeza de vidrio se irá enfriando y estará más fría que la esfera inferior. Debido al segundo principio de la termodinámica y las características volátiles del éter se genera una presión de vapor mayor en la esfera inferior que hace que el fluido suba por el tubo, elevando el centro de gravedad del pájaro y haciendo que éste se vuelque hacia delante y se moje de nuevo. Al mojarse la esfera superior vuelve a estar más fría y la presión de vapor se genera hacia la esfera inferior, volcándose hacia allí el éter y completando el ciclo, que se repetirá mientras haya agua en el vaso.
Uso del móvil en clase.
Nos descargamos dos aplicaciones gratuitas que pueden servirnos para trabajar algunos conceptos con los alumnos:
- Sensor Mobile: esta app nos permite hacer uso de los diferentes sensores de los que dispone nuestro teléfono, nos permite ver los cambios en tiempo real mostrados en gráficas e incluso guardarlas para su uso posterior en formato csv. En la siguiente figura se muestra una gráfica del sensor acelerómetro que permite ver la aceleración que sufre el móvil al moverlo a lo largo del tiempo teniendo en cuenta las componentes x,y,z. En esta gráfica se muestran los cambios en la aceleración tras dar un salto. El acelerómetro puede ser útil para que los alumnos asocien los movimientos que experimenta el móvil y las componentes que varían en cada momento.
Imagen extraida del sensor acelerómetro. Este gráfico muestra la aceleración de la gravedad y lo que ocurre con sus tres componentes al realizar un salto.
- Phyphox: usamos el sensor acústico. Hicimos sonar un diapasón y comprobamos la frecuencia a la que sonaba, así como el tipo de onda que generaba (sinusoidal). También comprobamos lo que sucedía cuando hacíamos sonar dos diapasones a la vez afinados a diferentes frecuencias pero próximas entre sí. Comprobamos que tienen lugar unas subidas y bajadas de intensidad, y que en la gráfica se aprecian cambios en la amplitud de la onda generada, lo cual se conoce como batido o pulsación. Esta app puede ser útil para experimentar con características del sonido que pueden ser un poco abstractas como la altura (frecuencia), intensidad, y parámetros de las ondas sonoras como la amplitud.
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