Construcción de un coche solar

La energía limpia es algo que debería impulsarse desde ya ante el inevitable (aunque no inmediato) fin de los combustibles fósiles (energías no renovables).

Para llevar a cabo la construcción de nuestro pequeño coche solar necesitaremos:

- Un chasis: en la práctica, se puede utilizar un coche de alguna tienda tipo "Todo a 100", donde, en mi caso, encontré un coche de unos 20 cm de largo por 2,5 €.

- Una placa solar: en el modelo que nos ocupa, utilicé una placa solar de 2V y 500 mA (para comprarla u obtener más información, visitar esta página). Debo hacer notar que además del precio indicado en la página, debemos añadir 7 € de gastos de envío.

- Un motor eléctrico de 4,5V: es posible encontrarlo en cualquier tienda de electricidad. En mi caso, costó 3 €.

- Un soporte para el motor eléctrico.

- Listones pequeños de madera de balsa: No son imprescindibles, puesto que si el chasis lo permite, se puede prescindir de ellos. De todas formas, al ser tan ligero, este tipo de madera se puede utilizar para construir un sencillo soporte para las placas.

- Gomas elásticas pequeñas.

- Cable rojo y negro o azul.

- Pegamento.

Para comenzar, desmontamos el coche que hemos comprado, para utilizar solamente el chasis (lo desatornillamos de la carrocería).

Sobre el chasis colocaremos las placas fotovoltaicas, que son las que generarán la electricidad.

El soporte del motor debe colocarse en la posición correcta, que permita que al colocar sobre él el motor, la goma elástica (que colocaremos a modo de correa de transmisión) no se deslice fuera de la rueda. Si se dispone de un estañador, es recomendable utilizarlo para practicar un surco en la rueda, que será el canal por el que se colocará la goma. Esta goma transmitirá el movimiento del motor a la rueda, y con ella a todo el eje.

Conectamos el borne + de la placa con el cable rojo a cualquiera de los bornes del motor eléctrico. El borne - lo conectaremos con el cable negro o azul al otro borne del motor eléctrico. En caso de que deseemos que el motor gire en el otro sentido, solamente debemos intercambiar los cables rojo y negro en el motor (conectar el cable negro donde antes estaba el rojo y viceversa).

El coche deberá funcionar en ambientes donde haya abundante luz solar (si el día está nublado no funcionará). Si deseamos comprobar el funcionamiento de los elementos mecánicos del coche, podemos sustituir las placas solares por dos pilas de 1,5V (AA), que harán funcionar el coche de forma similar a como lo haría correctamente.

Dos vídeos de producción propia

El primer vídeo tiene que ver con el descubrimiento del electrón (gracias a la profundización en la investigación de los rayos catódicos) y con el del protón (gracias a la investigación sobre el origen de los rayos canales).

El tema del segundo vídeo es el espectro atómico de emisión de los elementos y su relación con los tubos de Geissler.

La vela que asciende por un vaso

Este experimento es muy sencillo de realizar.

Necesitaremos una vela de este tipo.

Para llevarlo a cabo, necesitaremos un plato (mejor de sopa) con agua, una vela (de éstas que son redondas y bajas, con una base metálica) y un vaso (mejor alto, de los que hay en los bares). Encendemos la vela y la dejamos flotando en el agua. Colocamos el vaso boca abajo sobre ella. La vela se apagará por la falta de oxígeno, y entonces podremos ver cómo la vela asciende unos cuantos centímetros.

Es recomendable hacerlo con un vaso de este tipo.

La primera reacción se produce cuando la vela quema la parafina con el oxígeno que hay dentro del vaso y da lugar a dos productos: CO2 y H2O. El H2O se condensa en parte en las paredes del vaso en forma de pequeñas gotitas (se pueden ver si nos fijamos mucho. Si no las vemos, siempre podremos intentarlo con una lupa, antes de levantar el vaso). Esto no es lo que hace que la vela suba, a pesar de lo que se dice en muchas páginas web.

Lo que hace que la vela suba de una manera tan espectacular es un principio básico de la física: los gases calientes ocupan más volumen que los gases a menor temperatura. Lo que hace en realidad la vela es calentar el aire dentro del vaso. Este aire se dilata y ocupa un mayor volumen. Si nos fijamos, justo al colocar el vaso sobre la vela podemos observar unas burbujitas de aire que salen hacia afuera. Estas burbujitas es el gas que no "cabe" en el vaso debido a esta dilatación. Una vez que la vela se ha apagado porque ha consumido todo el oxígeno, el aire empieza a enfriarse de nuevo, provocando que el aire dentro del vaso se contraiga de nuevo, creando un vacío que solamente se puede llenar con el agua del plato, hasta que las dos presiones se igualan.

He aquí un vídeo explicativo (de producción propia) de dicho experimento:

Cómo construir un electroscopio casero

Un electroscopio es un instrumento que se utiliza para saber si un cuerpo está cargado de electricidad. Para construirlo, necesitaremos:

Electroscopio

- Una botella de vidrio (no importa el color, pero es recomendable una transparente para poder ver lo que ocurre en el interior).

- Un corcho o un tapón que aísle la electricidad que se ajuste a la botella.

- Un alambre metálico.

- Papel de aluminio.

Para construirlo, debemos atravesar el corcho con el alambre; y al final del mismo, deformarlo para que tenga forma de gancho. En este gancho colocaremos o bien una tira de papel de aluminio doblada por la mitad "a caballo", o bien insertadas en el alambre dos tiras de papel de aluminio. Debe tener el aspecto parecido a la imagen.

En los electroscopios de laboratorio, se utiliza pan de oro en vez de papel de aluminio; pero para nuestro experimento nos servirá. Además, un electroscopio de laboratorio está mucho más aislado de lo que estará el nuestro.

Para comprobar el funcionamiento de nuestro electroscopio, podemos coger un bolígrafo y frotarlo con un pedazo de lana, para que adquiera electricidad estática, esto es, adquiere carga negativa. Al acercar nuestro objeto cargado negativamente a la parte del alambre que sobresale por arriba, las dos láminas (en este caso de aluminio) adquirirán carga positiva y, por lo tanto, se repelerán (polos con igual carga se repelen). Cualquier objeto cargado con electricidad estática que acerquemos a esta parte del alambre producirá este efecto.

Aquí hay un vídeo en el que se ve cómo funciona. Hay muchos ejemplos de electroscopios caseros y vídeos de cómo construirlo en YouTube. 

Cómo encender una vela a través del humo

Para realizar este experimento, solo hay que dejar una vela encendida un rato, luego la apagamos y colocamos una cerilla encendida en medio del humo blanco que sale de la mecha. Veremos cómo una llama fugaz recorre todo este humo blanco y vuelve a encender la vela.

La vela está fabricada con cera. Un componente de ésta, la estearina, es altamente inflamable y está tan caliente que continúa evaporándose incluso una vez apagada la vela (es ese humo blanco). Como es inflamable, puede encenderse de nuevo fácilmente. El resultado es que la combustión se produce por toda la estearina hacia abajo hasta llegar a la mecha de la vela.

Es recomendable dejar la vela encendida un rato antes de apagarla, para dar tiempo a la cera a calentarse y tener suficiente "humo blanco" (estearina) para llevar a cabo el experimento con éxito.

El experimento se puede ver en el siguiente vídeo:

Con una patata y agua oxigenada

Aquí tenemos una reacción química sencilla que se puede hacer en casa y con la cual transformamos agua oxigenada en agua pura.

Simplemente hay que colocar un trocito de patata ya pelada en un poco de agua oxigenada. Enseguida veremos cómo se van formando unas burbujitas alrededor de la patata, que no son otra cosa que oxígeno.

La patata, además de otras propiedades, tiene una enzima llamada catalasa, que actúa como un catalizador en la descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada), cuya fórmula es H2O2, en agua normal y corriente, que tiene de fórmula H2O. Esta descomposición se produce siempre que el agua oxigenada está en contacto con el aire libre, pero muy lentamente. Con la catalasa lo que se hace es acelerar dicha reacción. Un catalizador, efectivamente, modifica la velocidad de una reacción química sin intervenir en ella.

El experimento se puede ver en el siguiente vídeo: