¿La nevera se convierte en laboratorio? El fascinante mundo de las ondas estacionarias con resortes e imanes
Soy Ken Kuwako, tu entrenador científico. ¡Cada día es un nuevo experimento!
Desde las vibrantes notas de un guitarrista en un concierto hasta ese eco tan agradable cuando cantamos en la ducha, detrás de todos estos sonidos se esconde algo fascinante e invisible: las ondas. ¿No te parecería increíble poder crear en la palma de tu mano un mundo mágico donde esas ondas parezcan detenerse en el tiempo? Hoy te voy a enseñar un truco infalible para observar desde casa, y sin ayuda de nadie, las famosas ondas estacionarias, uno de los experimentos favoritos en las clases de ciencias.
El arte de las ondas con un muelle educativo
¿Has oído hablar alguna vez de los muelles especiales para experimentos de ondas? Para nosotros, los profesores de física, son auténticos tesoros. Permiten visualizar la vibración de una cuerda con tal claridad que parece que estuviéramos viendo una película en cámara lenta. Normalmente, este experimento requiere de dos personas: una que sujete firmemente un extremo y otra que lo agite. En clase siempre cuento con la ayuda de mis alumnos, pero el dilema surge cuando alguien quiere intentarlo en casa y no tiene a nadie que le eche una mano.
Tu receta científica para jugar a solas en casa
Es poco común tener un muelle de laboratorio en casa, y fijar un extremo uno solo puede ser un dolor de cabeza. Por eso, quiero compartir un ingenioso truco que me enseñó mi colega, el profesor O, para poder disfrutar de la ciencia en solitario. ¡Mil gracias, profesor O, por esta idea tan brillante!
Receta científica: Materiales necesarios
Lo que necesitas: Un muelle (puedes encontrarlo en tiendas de bricolaje o ferreterías especializadas) y un imán tipo pinza.
Si no tienes una tienda especializada cerca, puedes usar perfectamente un pulpo elástico (de los que se usan para sujetar carga en las bicicletas).
Pasos a seguir:
① Engancha el imán tipo pinza en uno de los extremos del muelle.
② Pega el imán en la puerta de la nevera o en cualquier superficie metálica.
El gran secreto está precisamente en usar el imán para fijar el muelle. No daña el material, es muy resistente y te permite experimentar en cualquier lugar. ¡Es una solución tan sencilla y genial como el huevo de Colón!
③ Sujeta el otro extremo con la mano y empeza a agitarlo con ritmo.
¡Cambia la velocidad y cambiará la forma! El asombro de las ondas estacionarias
En cuanto empieces a moverlo, verás aparecer ante tus ojos unas formas bellísimas. Las ondas estacionarias ocurren cuando la onda que envías se cruza con la que rebota, creando la ilusión de que la vibración se queda quieta en su lugar. Si agitas el muelle lentamente, verás una sola curva grande llamada vibración fundamental. Si aceleras un poco el ritmo, aparecerá un punto central que no se mueve (el nodo), creando el segundo armónico. Y si vas más rápido aún, ¡verás el tercer armónico!
Vibración fundamental
Segundo armónico (2x)
Es casi como tocar un instrumento musical: solo con cambiar la frecuencia (la velocidad de tu mano), los patrones de las ondas se transforman mágicamente.
Con un poco de ingenio, la física se vuelve algo cercano y divertido. No hace falta un laboratorio sofisticado para sentir las leyes de la naturaleza; basta con mirar lo que tenemos alrededor. Por cierto, un niño me enseñó que este muelle también hace movimientos súper divertidos si lo dejas caer por unas escaleras. Aquí tienes el vídeo de la prueba:
¿Conoces algún otro experimento entretenido con ondas? Si tienes alguna idea genial, ¡no dudes en compartirla conmigo!
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