Experimento Nº 9 - CONSTRUCCIÓN DE UN PLUVIÓMETRO

Pluviómetro

¿Qué es? 

El pluviómetro es un instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para la recogida y medición de la precipitación.

La cantidad de agua caída se expresa en milímetros de altura.

¿En que consiste?

Consiste en una abertura superior de entrada de agua al recipiente, que luego es dirigida a través de un embudo hacia un colector donde se recoge y puede medirse visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada.

¿Cada cuanto y como  se lee?

Normalmente la lectura se realiza cada 12 horas. Un litro caído en un metro cuadrado alcanzaría una altura de 1 milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua.

Historia

Las primeras mediciones de las lluvias se han dado a conocer por los griegos 500 años antes de Cristo. Cien años más tarde en India, la gente utiliza recipientes para recoger agua de lluvia y para su medición.

En ambos casos, la medición de la lluvia ayudó a evaluar el rendimiento futuro de los cultivos.

Instrucciones                         

Sobre el frasco de vidrio pon la parte superior de la botella de modo que la parte más delgada quede dentro del recipiente .Debe quedar asegurado.

Pega la regla milímetrada con la cinta adhesiva al frasco de vidrio. Es importante que donde está el número cero en la regla coincida exactamente con el fondo del recipiente y ya tenemos listo un pluviómetro.

Uso

Cuando esté por llover ponlo en tu jardín, en tu patio o en tu terraza lejos de las plantas, paredes o cualquier cosa que impida que la lluvia caiga en la boca del pluviómetro .

Después fijate hasta dónde llega el agua acumulada en el frasco: Esa es la cantidad de milímetros que llovió. Averiguar si coincide con lo que dice la radio y la televisión por que todo mundo mide de la misma manera la lluvia.

                           

Experimento nº 8 - CONSTRUCCIÓN DE UN RELOJ DE ARENA

El reloj de arena es un instrumento mecánico que sirve para medir un determinado transcurso de tiempo, desde el momento en que la arena comienza a caer del receptáculo o bulbo superior al inferior, hasta que termina de hacerlo, y sólo requiere de la energía potencial de la gravedad para su funcionamiento.

Dado que el período que mide es fijo, aunque con ligeras variaciones, actualmente está en desuso, sustituyéndole el reloj de pulsera para conocer la hora, y el cronómetro para medir el tiempo preciso transcurrido entre dos sucesos.

Cómo hacer un reloj de arena casero:

Los materiales que necesitaremos para la construcción de un reloj de arena son:

  - Arena, sal o azúcar.

  - Dos botellas de plástico (de tamaño pequeño; 0.5L)

  - Cinta aislante  

  - Objeto punzante (punzón, bolígrafo, etc.)

1. Lava y seca bien las dos botellas.

2. Llena una de las botellas con la suficiente cantidad de arena para que sobre y a continuación, tápala con tanta cinta aislante como para que no se salga nada.

3. Perfora un pequeño agujero con un objeto punzante (punzón, bolígrafo, etc.) en la cinta aislante, no muy grande puesto que tiene que pasar la arena poco a poco.

4. Prueba el agujero que has perforado. A continuación, vacía la botella en un matraz cronometrando el tiempo que quieres para tu reloj de arena. Nosotras lo vamos a hacer en este caso en un minuto.

Cuando lo hayas cronometrado, aparta la arena que sobra y ponla a un lado.

5. Por último, pon la botella que se ha quedado vacía (que es la que se encuentra tapada con cinta aislante) sobre la botella que contiene la arena justa. Pégalas con mucha cinta aislante para que se queden bien sujetas, y asegurándote de que están perfectamente alineadas. Usa tantas capas como necesites.

6. Inclina tu nuevo reloj de arena para comenzar a medir el tiempo.

Vídeo:

http://www.youtube.com/watch?v=09MuPkS9BGY

FOTOS DE LA CONSTRUCCIÓN DEL BARÓMETRO DE FITZROY

Experimento nº 7 - CONSTRUCCIÓN DE UNA BALANZA HECHA CON CAÑITAS DE REFRESCO

La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa.

Es una palanca de primer género de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite medir masas.

Los materiales necesarios para la construcción de la balanza son:
- Una pajita de refresco
- Una aguja o una varilla punzante y larga
- Algo que pese para observar como varía la balanza, en este caso nosotras lo vamos a realizar con llaves, y necesitaremos dos arandelas de dos llaveros en las cuales colocaremos en una de ellas una llave, y en la otra dos llaves.
- Dos cajas de cartón (cereales, leche, etc.).

Procedimiento:

Para realizar la balanza, colocamos una caja de cartón como base horizontalmente,  y encima de ella ponemos la otra caja de manera horizontal pero con dos de sus alas colocadas hacia arriba.
Entre las dos alas colocamos la pajita unida a éstas mediante una aguja.
Por último, colocamos cada uno de los llaveros en cada extremo.

Conclusión:

Hemos llegado a la conclusión de que la balanza debe descender hacia el lado que más pese lo que se ha colgado, en este caso el manojo de las dos llaves.

Vídeo:

No obstante, también se pueden hacer balanzas de muchas otras maneras, he aquí un ejemplo:

Experimento nº 6 - CONSTRUCCIÓN DE UN MANÓMETRO

¿Qué es y para qué sirve?:

El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local.

En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presión se expresa en newton por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.

Cuando los manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial.

Experimento:

Materiales necesarios para el experimento:
- Dos pajitas
- Una botella de agua con su tapón de agua incluido
- Agua
- Plastilina
- Globo

Procedimiento:

Al tapón de la botella le haremos dos aberturas por donde meteremos una pajita por cada uno, y llenaremos la botella de agua. Cerramos la botella  con el tapón. A una de las pajitas le ponemos rayitas medidas en centímetros. Inflamos un globo de aire y lo pondremos en una pajita, el liquido ira subiendo y nos quedaremos con la marca más alta que haya llegado el agua   

Conclusiones: 

Cuando obtenemos los resultados a partir de esta fórmula P=(H₁- h₂)×g×p

Cuando H1 es la altura que sube el agua por la pajita y cuando H2 es la altura del agua

G es gravedad y P la densidad del agua

Video de construcción de manómero:

http://www.youtube.com/watch?v=9bHXMVPRoPk

Experimento nº 5 - BARÓMETRO DE FITZROY

¿Qué es el Barómetro de Fitzroy?:

El storm glass, que traduciríamos literalmente como “cristal de tormenta”, es un aparato que permite predecir el tiempo, y cuyo uso se extendió mucho entre los navegantes del siglo XIX, en especial entre los ingleses. Consiste en un recipiente sellado de vidrio, normalmente cilíndrico, relleno de un líquido, mezcla d varios, que permite pronosticar los cambios en las condiciones meteorológicas, sin más que observando la apariencia que va adoptando el citado líquido.

Descubrimiento:

Fue el almirante Robert FitzRoy (1805-1865), durante la expedición científica del mítico HMS Beagle, el que desarrolló este aparato, dando con la mezcla idónea de líquidos para conseguir el fin perseguido. Conviene recordar que FitzRoy fue el primer meteorólogo profesional de la historia, y una de las personas que más contribuyó a popularizar las predicciones meteorológicas. 

¿De qué está compuesto?:

 La mezcla se compone de agua destilada y etanol, y en menor proporción: nitrato de potasio, cloruro de amonio y alcanfor. Hay que tener cuidado con el orden de la mezcla, ya que si el agregado se realiza en otro orden, la misma explota.

¿Cómo funciona?:

Los cambios en la temperatura del aire y la presión atmosférica provocan cambios en la solubilidad de esa mezcla, lo que da como resultado el aspecto cambiante del líquido. La mayor o menor turbiedad o la presencia o no de escamas, cristalitos o estructuras filamentosas puede identificarse, tal y como estableció el propio FitzRoy, con determinados cambios de tiempo para las próximas horas.

¿Cómo interpretarlo?:

El líquido claro, sin impurezas, es indicador de cielos azules y ambiente soleado, mientras que si empieza a enturbiarse, se nublará, con posibles lluvias. Si en el seno del líquido aparecen pequeñas motitas, puede esperarse bruma o niebla, y en cuanto a la nieve, su posible llegada –estando el día claro– es delatada por la presencia de pequeñas plumas blanquecinas, similares a las que a veces forma el hielo. Si esos mismos cristalitos surgen con el líquido turbio en vez de claro, entonces lo que tendremos será tempestad o tormenta. 

El material necesario para la construcción de dicho experimento es:
·   2,5 g de nitrato de potasio
·   2,5 g de cloruro de amonio 
·  Agua 33 ml de agua destilada
·  40 ml de etanol
·  10 g de alcanfor

Conclusiones:

Durante el viaje histórico, FitzRoy cuidadosamente documentado cómo el cristal tormenta podría predecir el tiempo: 

·  Si el líquido en el vaso es claro, el tiempo va a ser brillante y claro.   

·  Si el líquido está turbio, el tiempo será soleado, así, tal vez con la precipitación. 

·  Si hay pequeños puntos en el líquido, húmedo o brumoso clima se puede esperar.

·  Un vaso nublado con pequeñas estrellas indica tormentas eléctricas.

·  Si el líquido contiene pequeñas estrellas en los días soleados de invierno, entonces la nieve está llegando.

·  Si hay grandes escamas por todo el líquido, se Nublado estaciones templadas o cubierto de nieve en el invierno.

·  Si hay cristales en la parte inferior, esto indica las heladas.

·  Si hay temas cercanos a la parte superior, será ventoso.

¿Quién fue Fitzroy?:

Fritzroy fue, además del inventor del storm glass, un gran protagonista en el desarrollo de la meteorología. Bajo su mandato en la Royal Society, se implementó una red de 24 estaciones meteorológicas, que vía telégrafo, enviaban la información a Londres. Al embarcar en su segundo viaje en el Beagle, FitzRoy transportó innumerables barómetros y 22 cronómetros, con la intención de afinar los cálculos de latitud de los que se disponía.

Creó las cartas sinópticas, utilizadas para la visualización de los frentes atmosféricos y sus desplazamientos.

Pero su verdadera pasión era la predicción del tiempo meteorológico, con la idea de que así se podrían salvar vidas. De este modo, convenció a los editores del diario londinense Times a incluir en su publicación los partes meteorológicos. Es así, entonces, que el 1 de agosto de 1861 se publica el primer parte meteorológico de la historia.

Vídeo de la construcción del Barómetro de Fitzroy:

http://www.youtube.com/watch?v=7_aYoEb9vc0

(Sentimos que la explicación esté en inglés, pero no hemos encontrado ningún otro vídeo sobre la construcción de dicho barómetro en español).

Bibliografía:

· http://www.xatakaciencia.com/fisica/que-es-un-storm-glass-y-la-primera-prediccion-meteorologica-de-la-historia#Titulo: BARÓMETRO DE FITZROY // STORM GLASS

· http://www.divulgameteo.es/amplia_aula.asp?id=56