Proyectos de la Feria de Ciencias Universitarias

Proyecto de cámara de nube

Una cámara de niebla es un dispositivo simple que le permitirá presenciar los movimientos de las partículas y la radiación de fondo. ¡Estarás recreando cómo funciona nuestra atmósfera y mostrando los efectos de la ionización en un espacio condensado!

Los materiales requeridos

• Un recipiente circular (por ejemplo, un vaso de plástico con tapa, un frasco con tapa, etc.)
• Un gotero
• 91% de alcohol isopropílico
• Un trozo de fieltro
• tijeras
• Una hoja de papel negro
• pegamento
• Bandeja de hornear
• Un martillo
• Plastilina
• 2 libras de hielo seco
• Gafas protectoras
• Una habitación cerrada
• Un bolígrafo y un cuaderno
• Linterna LED
• Un marcador permanente
• Un ayudante

Advertencia: el hielo seco puede ser peligroso si se maneja de manera incorrecta. Asegúrese de usar gafas de seguridad y guantes protectores cuando manipule hielo seco.

Procedimiento

1. Para empezar, creará su cámara de niebla.
2. Coloque el fondo de su recipiente sobre el pedazo de fieltro, trace el contorno y luego corte una forma circular.
3. Abra el recipiente y asegure el fieltro al fondo de la cámara con plastilina.
4. Luego, usando la tapa del recipiente, trace y corte un pedazo de cartulina negra, luego asegure el papel en el interior de la tapa.
5. Tu cámara de niebla ahora está completa.
6. A continuación, querrá ponerse los guantes protectores y las gafas de seguridad.
7. Pon un poco de hielo seco en la bandeja de horno y tritúralo con el martillo. Trate de hacer las piezas lo más pequeñas posible y cubra toda la bandeja. Esto es para asegurarse de que la temperatura sea uniforme en toda la bandeja. Ahora puede quitarse el equipo de seguridad.
8. Luego, con un gotero, humedezca bien el fieltro con alcohol.
9. Cierre inmediatamente el recipiente para evitar perder vapores de alcohol.
10. Coloque la cámara con la parte superior hacia abajo sobre la bandeja para hornear.
11. Coloque su mano en la parte superior de la cámara para crear calor y contrastar el frío del hielo seco. Esto ayudará a crear el vapor de alcohol.
12. Pídale a su ayudante que apague las luces en la habitación cerrada.
13. Ilumina la cámara con la linterna.
14. El alcohol que se evapora liberará partículas ionizadas que se condensarán en pequeñas gotas que podrá ver. Tenga en cuenta que este proceso puede tardar hasta 20 minutos en ocurrir.
15. Sostenga su linterna en diferentes ángulos (por ejemplo, 45, 60, 90 grados) para buscar huellas en el vapor. Una vez que los haya identificado, observe durante unos 10 minutos mientras su ayudante toma notas, incluido el número de pistas y sus ángulos, así como los intervalos de tiempo para las pistas.
16. Compile y analice sus datos. ¿Fueron las pistas aleatorias o vinieron a intervalos consistentes?

Para observar reacciones adicionales, también puede colocar sus cámaras en diferentes elevaciones o ubicaciones para ver si cambia la cantidad de radiación de fondo. Antes de comenzar, consulte algunos de nuestros recursos para obtener más información sobre la ciencia detrás de las cámaras de nubes:

• 
  Radiación de fondo
• 
  ¿Qué es la radiación electromagnética?
• 
  ¿Qué es la condensación?
• 
  ¿Qué es la formación de nubes?

Proyecto de cronología nutricional

La gente siempre está tratando de comer los alimentos más frescos y saludables que pueda conseguir, pero ¿qué tan saludables se han mantenido los alimentos una vez que llegan a los consumidores? ¿Cuánto tiempo mantienen los alimentos su valor nutricional máximo? Puede responder estas preguntas y más en un proyecto que analiza las tasas de pérdida de vitamina C de las frutas y verduras con el tiempo. Podrá medir la cantidad de vitamina C en el jugo, o en otra muestra, combinándola con yodo de Lugol al 2%. Esto provoca una reacción química en la que la vitamina C perderá electrones, conocida como ionización. Así es como puede determinar los niveles de vitamina C:

Los materiales requeridos

• Solución de yodo de Lugol al 2%
• Almidón soluble
• Agua destilada
• 3 vasos de precipitados de 100 mililitros (mL)
• Una pipeta graduada
• Tabletas de vitamina C

Procedimiento

1. Cree una solución de valoración de yodo combinando 30 mL de yodo con 270 mL de agua destilada. Mezclar bien.
2. A continuación, deberá crear una solución indicadora de almidón agregando 1/4 de cucharadita de almidón soluble a una olla que contenga 200 ml de agua hirviendo. Una vez mezclada y enfriada, esta solución le permitirá ver la intensidad de las reacciones que tienen lugar cuando comienza a evaluar a sus sujetos.
3. Antes de comenzar a probar las cantidades de vitamina C en varios jugos o frutas, debe probar la reacción generada por su solución de titulación con un sujeto que tenga una cantidad exacta de vitamina C. Para esta prueba, lo mejor sería una tableta de vitamina C.
4. Disuelva la tableta de vitamina C en 250 mL de agua. De esto, tome 20 mL para el experimento inicial.
5. Agregue 10 gotas del indicador de almidón a la solución de vitamina C de 20 ml y agítelo.
6. Luego, agregue una gota de la solución de valoración de yodo a esta mezcla. Debería ver un cambio con una gota y un batido de la mezcla. Si no ve una reacción después de unos segundos, puede agregar otra gota. Asegúrese de anotar la cantidad de solución de yodo que utilizó para producir un efecto permanente.
7. El cambio químico de la mezcla de yodo con vitamina C provocará la ionización que, con la presencia del indicador de almidón, creará un cambio de color distinto.
8. Aplique este método a su jugo u otra muestra en lugar de la mezcla de tabletas de vitamina C. Cuanto mayor es el cambio de color, más vitamina C está presente.

Además de probar diferentes alimentos para la vitamina C, también podría examinar cómo los diferentes métodos de conservación afectan los niveles de vitamina C en los alimentos para averiguar cuál es la mejor opción. Obtenga más información sobre el proceso de titulación con estas lecciones de titulación con ácidos débiles o bases débiles y titulación de un ácido fuerte o una base fuerte.

Proyecto de estructura de ala

En la naturaleza, los animales exhiben varias estructuras de alas que les permiten volar y planear, cada una a su manera. De hecho, los científicos han estudiado las alas de las mariposas para encontrar formas de desarrollar aún más la tecnología de vuelo. Para este proyecto, investigarás las alas de las mariposas y analizarás su función y utilidad. Profundice aún más postulando si estas estructuras se pueden utilizar para desarrollar nuevos aviones.

Los materiales requeridos

• tijeras
• pegamento
• Un ventilador
• Cartulina
• Un transportador
• 2 clips de carpeta
• Un cuaderno y un bolígrafo
• 80 palitos de helado
• Una balanza de cocina
• Cinta
• Pisapapeles (usar rollos de cinta aislante o algo similar estaría bien)

Procedimiento

1. Comience investigando varios tipos de mariposas. Las mariposas que se han investigado exclusivamente incluyen las mariposas Monarch, Fourbar Swordtail, Glasswing y Orange Airplane.
2. Seleccione la mariposa de su elección e investigue la estructura del ala para crear su propia réplica en cartulina y recórtela.
3. Crea tres curvas en el medio de tu réplica doblándola como lo harías con un avión de papel. Luego, ábrelo.
4. A continuación, deberá colocar un palito de helado en la parte posterior de la réplica, a lo ancho de las alas, y pegarlo con cinta adhesiva.
5. Ahora creará 10 soportes para su réplica de ala usando palitos de helado. El objetivo es desarrollar primero una base rectangular resistente.
6. A continuación, creará estructuras verticales en forma de T de diferentes ángulos para unirlas a la base. Esto es importante para probar cómo responde la réplica de la estructura del ala a diferentes corrientes de viento.
7. Con un transportador, un bolígrafo y una hoja de papel, cree una guía de ángulo en incrementos de 10 grados de 0 a 90 grados. Coloque un palito de helado en la guía en la marca de grado adecuada para obtener el ángulo que necesitará (por ejemplo, para un ángulo de 20 grados, coloque el palito de helado en la línea del ángulo de 20 grados). Pegue el palo en ángulo a otro palo que esté en posición vertical. Repita este paso hasta que tenga los 10 incrementos de grado.
8. Pega tus palitos de helado en ángulo a sus bases.
9. Una vez que haya ensamblado sus soportes, coloque uno en una báscula de cocina pequeña.
10. Asegure las alas al palito de paleta en ángulo con clips de carpeta. Luego, coloque objetos más pesados, como rollos de cinta aislante, sobre la base del soporte. Esto debería evitar que la configuración se arruine.
11. Una vez que esté seguro, observe el peso de toda la estructura.
12. Ahora apunte el ventilador hacia la estructura del ala y enciéndalo. Mantenga el ventilador a unos 1-2 pies de distancia.
13. Registre el peso de la estructura mientras el ventilador sopla contra las alas y réstelo de la medida original. Esto mostrará cuánta sustentación está generando la estructura del ala.
14. Registre sus resultados para cada estructura de ángulo para ver cómo funciona la estructura del ala. Usando sus datos, ¿qué ángulo le dio a su réplica el mejor impulso?

A medida que comience a analizar cómo se pueden usar las estructuras de alas de mariposa en nuevas tecnologías, puede ayudar a seguir investigando la aeronáutica. A continuación se muestran algunos de nuestros recursos sobre el tema que deberían ayudarlo con el proyecto:

• 
  ¿Qué es la Aeronáutica?
• 
  El efecto del viento en los aviones
• 
  Aviones y fuerza: empuje, arrastre, levantamiento y peso
• 
  El principio de Bernoulli

Recursos adicionales del proyecto

Esas fueron solo algunas ideas de proyectos que puede seguir, pero ciertamente, puede crear las suyas propias. Profundizar en proyectos generales que exploren fenómenos naturales o sintetizar una pregunta original que se base en la investigación científica para responderla. Para obtener ideas de proyectos adicionales, asegúrese de consultar nuestro curso de Experimentos y proyectos científicos para inspirarse.