Experimentos con aroma de turrón

Publicado el 9 de Diciembre de 2022 | Física y Química

Los adornos navideños no sólo dan en estas fechas la oportunidad de darle un nuevo aire a la casa y cambiar su aspecto, también pueden servirnos como elementos con los que preparar algunos experimentos científicos.

Seguramente cada año, tras sacar el árbol del desván te encuentres las luces de Navidad enredadas. ¿Por qué pasa esto? ¿Hay alguna forma de evitarlo?

Un estudio de la UC San Diego titulado "Anudado espontáneo de una cuerda agitada" asegura que hay una serie de factores que conducen al enredo, siendo la longitud del cable el más importante.

Los cables que miden menos de 46 cm no suelen enredarse, pero en cuanto se supera esta medida la probabilidad de que aparezcan nudos aumenta considerablemente.

Te animamos a que hagas la prueba con cables de diferentes medidas y los repartas entre tus estudiantes para que los lleven en la mochila. El físico Robert Matthews de la Universidad de Aston en Birmingham hizo esta misma prueba repartiendo auriculares entre sus estudiantes y pidiéndole a la mitad que los guardaran con los extremos unidos, descubriendo que este sistema reduce significativamente el riesgo de enredo.

Otros adornos navideños con propiedades físicas interesantes son las cadenas de bolitas, también conocidas como cuentas de Newton.

Para realizar el experimento que te proponemos, en primer lugar introduce la cadena en un bote de manera ordenada. Es decir, coloca un extremo de la cadena y ve introduciendo la tira poco a poco hasta llegar al otro extremo.

Sosten el recipiente en alto con una mano y de un tirón al extremo de la cadena sobre el borde del recipiente con un movimiento tracción rápido. El peso de la cadena será suficiente para que sorprendentemente el resto de las cuentan salgan de forma espontánea, de modo que obtenga una cascada de cuentas que antes de comenzar a caer, ascienden unos centímetros.

¿Podrían tus estudiantes explicar por qué sucede esto?

Este experimento funciona debido a la primera ley de Newton o ley de la inercia.

Al colocar el recipiente en alto aumenta la energía potencial de la cadena. El "tirón" inicial que diste para que la cadena comience a salir proporciona la necesaria "energía de activación" de este curioso movimiento.

Observando la imagen se puede apreciar que para salir del bote la cadena de cuentas se eleva unos centímetros por encima del borde del recipiente antes de curvarse hacia abajo.

Se han propuesto distintas explicaciones para este efecto. La inercia generada por la velocidad de la cadena y la a rigidez de los eslabones de la cadena que introducen restricciones de flexión de cada unión parecen ser factores fundamentales de este movimiento.

Te animamos a comprobar junto a tu alumnado que, cuanto más elevado esté el recipiente sobre el suelo, tanto más rápida saldrá de él la cadena y tanto mayor será la altura del arco. Además, al inclinar el tarro veremos que la cadena ya no sale según la vertical, sino formando un ángulo con ella.

Para tomar medidas te aconsejamos grabar el efecto con un móvil provisto de cámara lenta y acoplar una pequeña regla al bote.

Por Lucía García