Juguetes para aprender física

Muelle de colores o slinky

El comportamiento de un muelle depende de su naturaleza. Cuanto más rígido sea, más costará deformarlo y con mayor premura volverá a su posición inicial. Justo lo contrario de lo que sucede con el slinky. Pero tal vez la mejor forma de verlo sea imaginar cómo se comportaría tu somier si en lugar de confortables muelles rígidos tuviese slinkies.

Péndulo de Newton

Se dice que Newton lo fabricó para demostrar una consecuencia del Principio de conservación del movimiento: cuando dos cuerpos de igual masa, uno en reposo y otro en movimiento, chocan frontalmente, la partícula incidente alcanza el reposo, y la que estaba en reposo se mueve con la velocidad de la incidente. Aquí, la cantidad de movimiento pasa de la primera a la última bola por sucesivos choques.

Termómetro de Galileo

Funciona gracias a la variación de la densidad (masa por unidad de volumen) de un fluido con la temperatura: cuanto mayor sea ésta, menor es la densidad, y por tanto, menor empuje ejerce el fluido sobre los cuerpos sumergidos en él, por lo que les cuesta más flotar. Y viceversa. Las esferas del interior tienen densidades ligeramente distintas. Cuanto mayor sea la temperatura que indica la chapa, menos densas son.

Juego de las olas

Su secreto es la composición del “mar”: un líquido coloreado sobre el que se dispone una película de otro líquido de menor densidad y viscosidad. Las figuras pesan lo justo para flotar sobre el primero, pero sin hundirse en el segundo. El líquido más viscoso tarda más en reaccionar ante el movimiento, lo que crea un breve desconcierto, pero enseguida vuelve a su lugar natural, el fondo, y reflota a los “surfistas”.

Pingüinos cooperantes

Todos hemos comprobado en nuestras propias carnes cómo la distribución del peso afecta a la posición de equilibrio (la más “cómoda”) que adoptamos. Por ejemplo, cuando cargamos con un “mochilón”, nos inclinamos hacia adelante. Eso les pasa a estos pingüinos: al recoger la canica, la posición de su centro de masas se altera, porque se desplaza hacia el brazo y afecta a su equilibrio.

Ciclista solar

Este incansable Induráin puede presumir de una triple paternidad “de tronío”: Becquerel, Hertz y Einstein. El primero descubrió el efecto fotoeléctrico, el segundo lo aplicó y el tercero consiguió explicarlo: cuando la luz incide con energía suficiente sobre una superficie metálica, es capaz de arrancar alguno de los electrones y ponerlos en movimiento, con lo que crea una corriente eléctrica. Pues bien, la célula fotovoltaica que se esconde detrás de la pantalla está hecha con un material tan sensible a la luz que basta con una bombilla para que el ciclista se ponga a dar pedales.

Pájaro bebedor

La clave es el líquido que se encuentra en el cuerpo del pájaro. Es tan volátil que las ligerísimas variaciones de temperatura que se producen al mojarse y secarse el sombrero consiguen que se evapore o se condense, lo que altera la posición de equilibrio del pájaro y hace que oscile hacia adelante y hacia atrás.

Lámpara de convección

La bombilla calienta el aire circundante ,que se expande, se hace menos denso y sube, creando una corriente ascendente que sale por entre las aspas y provoca el giro. Esta forma de transmisión del calor, la convección, determina también las variaciones del clima.

La increíble roca flotante

Este juguete no tiene más ciencia que la repulsión entre imanes. Pero gracias a él se puede constatar una de las grandes propiedades del magnetismo: permite acumular energía, del mismo modo que un muelle. Si se empuja la roca hacia abajo, ésta se opone al desplazamiento, y al dejar de presionarla será ella la que “empuje” hacia arriba.

Figura de arte cinético

Un imán moviéndose sobre un circuito genera una corriente eléctrica inducida. A su vez, una corriente eléctrica induce la aparición de un campo magnético (leyes de Faraday y Lenz). Cuando ambos fenómenos se combinan, se alimentan entre sí. Es lo que sucede en esta figura, gracias al imán presente en el “apéndice” de la estructura móvil y a la bobina que hay en el interior de la base. El resultado: el movimiento “se perpetúa”.

Lámpara de lava

El truco consiste en encontrar dos líquidos no miscibles y de densidades muy parecidas. El más denso, que debe ser bastante viscoso, ocupa la parte inferior, y el menos denso, la superior. El resto es “coser y calentar”: la bombilla de la base calienta el líquido más denso, que se expande y se hace menos denso que su acompañante y, por tanto, asciende a través de él. Al alejarse del calor, su densidad vuelve a aumentar y le obliga a descender.