Con esta lista de experimentos científicos para secundaria se podrán aprender conceptos de física, química y biología. Hacer experimentos científicos significa visualizar los fenómenos y corroborar las teorías. También representan la oportunidad de familiarizarse con el método científico.
Todos los experimentos son de fácil ejecución y se utilizan equipos y materiales de uso cotidiano. Para la interpretación de los resultados se requiere al menos de un nivel de estudiante de educación secundaria.
Experimentos científicos para secundaria
1. Construcción de un electroimán casero
Materiales
- Baterías alcalinas 1.5V (2 o 3 pilas).
- Portapilas.
- Alambre de cobre delgado y esmaltado (barnizado) para bobinados.
- Tornillos de acero.
- Clavos de hierro.
Procedimiento
-Enrollar el cable de cobre esmaltado en uno de los tornillos de acero.
-Con un cutter o cuchillo raspar el barniz de los extremos libres del cable de cobre que fue bobinado en el tornillo de acero.
-Colocar las pilas en el portapila y conectar los extremos a los bornes del portapila.
Experimento
-Acercar la punta del tornillo a los clavos y observar que son atraídos.
-Notar que al desconectar el cable del bobinado el electroimán deja de funcionar.
-Aumentar el poder del imán conectando más pilas en series.
-Aumentar el campo magnético del electroimán colocando más vueltas de bobinado.
Puntos a verificar
-La fuerza magnética es mayor a más corriente.
-Con una misma corriente la fuerza magnética aumenta si aumenta el número de espiras.
-Con un mismo número de espiras (cada vuelta es una espira) y de corriente la potencia del electroimán aumenta si las espiras se aprietan o se acercan entre sí.
-Si se desenrosca el tornillo y se deja la espiral sola, el efecto magnético continúa pero se debilita sustancialmente.
2. Corriente de convección
Materiales
- Una hoja de papel.
- Un trozo de hilo.
- Una vela.
- Encendedor.
Procedimiento
-En la hoja de papel dibujar una espiral.
-Recortar y hacer un agujerito en el centro de la espiral.
-Hacer pasar el trozo de hilo por la espiral. Hacer un nudo en el extremo del hilo para que no se salga de la espiral.
-Levantar la espiral con el hilo, de modo que se forme un helicoide.
Experimento
-Encender la vela.
-Colocar el helicoide de papel ya suspendido por el hilo, sobre la vela encendida.
Precaución: la hélice de papel debe estar lejos de la llama, para que no se encienda.
Puntos a verificar
-Notar que el helicoide comienza a girar. La razón es la corriente ascendente de aire caliente. El aire caliente sube porque es más liviano que el aire frío.
-Aumentar la velocidad de giro colocando dos velas en lugar de una.
3. Refracción de la luz
Materiales
- Un vaso de vidrio.
- Una jarra con agua.
- Una moneda.
- Un lápiz.
Procedimiento
-Coloque la moneda sobre la mesa.
-Luego ponga el vaso de vidrio sobre la moneda.
Experimento A
-Mire la moneda debajo de vaso, desde una posición oblicua y desde arriba.
-Ahora coloque agua al vaso y repita la observación desde un ángulo lateral y desde arriba.
Puntos a verificar
-Cuando el vaso está vacío la moneda puede verse a través del vidrio tanto lateralmente como desde arriba. Pero si se llena el vaso con agua mientras observamos la moneda desde un ángulo de 45º notamos que de pronto desaparece de nuestra vista.
-Si miramos directamente desde arriba notamos que la moneda sigue allí. El fenómeno se explica porque la luz se desvía cuando pasa de un medio al otro.
-Cuando se agrega el agua, en la interface entre el vidrio y el agua se produce una desviación de la luz rasante al fondo del vaso y por eso no se visualiza la moneda.
Experimento B
-Ahora coloque el lápiz en el vaso de vidrio con agua de modo tal que una parte quede sumergida y la otra al aire.
Puntos a verificar
-Observar lateralmente el lápiz: parece que se hubiese quebrado. Nuevamente la explicación de este fenómeno es la desviación que sufre un rayo luminoso cuando pasa de un medio a otro.
4. Ver los gérmenes de la boca con microscopio casero
Materiales
- Un par de vasos o copas.
- Una jeringa sin la aguja.
- Una aguja de coser.
- Un apuntador láser.
- Cinta adhesiva.
Procedimiento
-Llenar la jeringa con agua.
-Apoyamos las aletas de la jeringa a las paredes de los dos vasos que harán de columnas y soporte de la jeringa.
-Apretar la jeringa suavemente hasta que se forme una gota en la punta que quede sostenida por la tensión superficial a los bordes de la punta de la jeringa.
-Pasar la cinta adhesiva alrededor del pulsador del laser de modo tal que quede encendido.
-Apuntar la luz láser hacía la gota y ver la proyección en la pared.
Experimento
-Frotar la aguja de coser cuidadosamente, sin pincharse, por la pared interior de la boca.
-Tocar con la punta de la aguja previamente frotada en la boca, la gota de agua en la punta de la jeringa.
-Observar la proyección y notar las diferencias.
Puntos a verificar
-En la proyección de la luz láser en la pared se ven amplificados los gérmenes de la boca.
-Puede repetir el experimento, usando para la jeringa agua de un florero, que puede contener microorganismos tales como el paramecio y la ameba.
5. Batería de limón
Materiales
- Limones.
- Monedas de cobre, o cable desnudo de cobre.
- Tornillos galvanizados.
- Voltímetro.
- Cables.
- Pinzas para cable tipo caimán.
Procedimiento
-Se toma un limón y se le hace una ranura estilo alcancía para insertar la moneda de cobre.
-Al lado opuesto se le enrosca e inserta el tornillo galvanizado.
-Se adaptan y conectan las pinzas caimán a los cables del voltímetro.
-El caimán del positivo se conecta a la moneda de cobre.
-El caimán del negativo del voltímetro se conecta al tornillo galvanizado.
Puntos a verificar
-Mida el voltaje producido por la pila de limón. Este voltaje debe ser un poco menos de un voltio.
-Construya una segunda y una tercera pila de limón, conecte en serie y verifique el voltaje.
-Trate de encender una bombilla de linterna. Pruebe con una o varias pilas de limón en serie.
-Conecte ahora las pilas de limón en paralelo. Verifique el voltaje.
-Aplique la combinación paralela de pilas de limón a la bombilla de linterna.
-Saque sus conclusiones.
6. Indicador casero de pH
Materiales
- Recipientes de vidrio.
- Agua destilada.
- Repollo morado.
- Papel filtro.
- Olla.
- Cocina.
- Recipiente de vidrio.
Procedimiento
-Corte el repollo morado.
-Cocine los trozos de repollo en un olla por 10 minutos.
-Retire de la hornilla y deja reposar hasta que se enfríe.
-Cuele o filtre en un recipiente limpio, preferiblemente de vidrio.
-Guarde el líquido extraído del repollo morado, el cual servirá de indicador de pH.
Puntos a verificar
El indicador de pH funciona así:
i) Para una sustancia ácida se torna de color rosado a rojo.
ii) Si es una sustancia neutra, mantiene su color azul oscuro.
iii) Cuando se prueba en una sustancia alcalina o básica, se torna de color verde.
Pruebe con diferentes sustancias
-Ácidos que son seguros de manejar: el vinagre y el jugo de limón.
-Refrescos de cola.
-Tomate.
-Orina humana.
-Agua pura.
-Saliva.
-Agua salada o agua de mar.
-Bicarbonato de sodio.
-Pasta de dientes.
-Leche de magnesia.
-Lejía o amoniaco casero (use guantes plásticos, no tocar con las manos ni con la ropa).
-Para hacer las pruebas es útil hacer unas tiras de papel absorbente que se impregnan con el indicador de pH.
-Anote en una libreta, clasifique en orden descendente, desde las sustancia más ácidas hasta las más alcalinas.
Precaución: Los ácidos y las bases muy fuertes pueden causar quemaduras e irritación en la piel, en las mucosas y en los ojos. Es conveniente usar guantes plásticos durante todo el experimento, sobre todo si se tiene piel sensible.
7. Extracción y observación de ADN
Materiales
- Higadillos de pollo.
- Detergente líquido para lavar platos.
- Enzimas ablandadoras de carne, como jugo de papaya o ablandador de carne en polvo.
- Alcohol etílico sin colorante.
- Licuadora.
- Envase de vidrio.
- Colador fino.
- Vaso de precipitado con graduaciones.
- Recipiente alargado de vidrio o tubo de ensayo.
Procedimiento
-Colocar en el vaso de la licuadora hígado de pollo crudo.
-Agregar un poco de agua y licuar hasta que se obtenga una pasta cremosa.
-Se vierte a través de un colador el hígado licuado en el vaso de precipitado con graduaciones.
-Medir la cantidad de licuado en el recipiente.
-Se vierte lavaplatos, en una medida igual a la cuarta parte de medida del licuado de hígado.
-Revolver con una cuchara.
-Añadir una cucharada de enzimas ablandadoras de carne o jugo de papaya y revolver durante cinco minutos.
-Revolver con suavidad, para que no se rompan las cadenas de ADN.
-Se vierte la mezcla en un recipiente de vidrio alargado tipo tubo de ensayo.
-Ladear el tubo de ensayo y verter cuidadosamente el alcohol de modo que no se mezcle con el líquido del fondo.
Puntos a verificar
-Después de algunos minutos, se pueden ver unos filamentos blancos dentro del alcohol, provenientes de la mezcla de hígado, detergente y enzimas. Esos filamentos son el ADN del pollo.
8. Capacitor casero (botella de Leyden)
Materiales
- Frasco de vidrio o plástico, como los de mayonesa.
- Tapa aislante de plástico horadada por la que se hará pasar un alambre o cable rígido.
- Tiras rectangulares de papel aluminio de cocina para cubrir, pegar o adherir la parte exterior y la parte interior del frasco.
- Un cable flexible sin aislante que se empalma a la parte interior de la varilla de modo que haga contacto con el papel aluminio que recubre interiormente la pared del frasco.
- Es importante que la cobertura de aluminio no llegue hasta el borde del frasco, puede ser un poco más arriba de la mitad.
- Cable sin aislante que se enlazará a la lámina exterior de aluminio.
Nota: Otra versión que evita el trabajo de colocar el papel aluminio en la parte interior, consiste en llenar la botella o frasco con una solución de agua y sal. la cual hará las veces de placa interior.
Procedimiento
-Si dispone de un televisor o monitor antiguo, cuya pantalla sea de rayos catódicos, puede usarla para cargar la botella.
-Sujete la botella con una mano por la placa exterior, mientras acerca y toca la pantalla con el cable que conecta con la parte interior.
-Luego tome el cable atado a la parte externa y acercarlo al cable que viene de la parte interna de la botella.
Puntos a verificar
-Observe que al acercar el cable conectado a la parte exterior con el que viene de la parte interior se produce un chispazo, demostrando que la botella se ha cargado eléctricamente.
Procedimiento alternativo
-En caso de no poseer una pantalla adecuada, puede cargar la botella de Leyden acercandola a un paño de lana que ha sacado de la secadora de ropa.
-Otra opción para la fuente de carga es tomar un trozo de tubo plástico (PVC) que previamente se ha lijado para quitar el barniz. Frote el tubo con una toalla de papel hasta que el mismo adquiera carga suficiente.
9. Segunda ley de Newton
Materiales
- Ascensor.
- Báscula o pesa de baño.
- Libreta de apuntes.
Procedimiento
-Lleve una pesa de baño a un ascensor, colóquese sobre ella y registre los valores que marca durante el arranque de subida, el arranque de bajada y durante el lapso que se mueve a velocidad constante.
Puntos a verificar
-Ahora aplique la segunda ley de Newton, para ello dibuje un diagrama de fuerzas y despeje la aceleración del ascensor.
-Calcule las aceleraciones del ascensor correspondientes a cada caso.
Referencias
- Pila de Volta. Recuperado de cienciafacil.com.
- 10 proyectos de ciencia. Recuperado de youtube.com.
- 5 experimentos de física caseros. Recuperado de youtube.com.
- 10 experimentos caseros. Recuperado de youtube.com.
- Como hacer un electroimán casero. Recuperado de youtube.com.