Efecto Ámbar (II) El Versorium.

El versorium es una aguja construido de metal que se le permite girar libremente sobre un pedestal. Es similar a una aguja de una brújula, pero no magnetizado. La aguja se siente atraído por cuerpos cargados traído cerca de él, girando hacia el objeto cargado.


Se les propuso a los estudiantes que por grupos construyeran un Versorium, a partir de la imagen presente en la guía:

Primer modelo (M1) exitoso de Versorium construido por un grupo. Interacción con la bomba, el acrílico y el tubo de PVC

Tercer modelo construido. Interacción baja, únicamente con la bomba inflada.

Modelo construido con un alambre de cobre. Al consultar el por qué se empleó cobre los estudiantes explicaron que fue porque este material es excelente conductor de la electricidad.

Un video de la actividad.

A partir del modelo M1 los demás grupos decidieron construir un modelo siguiendo los mismos materiales y casi que la misma técnica: una barra metálica como eje, un a alambre en la punta y los extremos casi nivelados. Estos modelos presentaron mayor resistencia a ser movidos por la bomba inflada y frotada.

Modificación hecha para que un lado del Versorium tuviera mayor superficie de interacción (izquierda) con la bomba.

Último modelo construido, pero este sigue el mismo modelo inicial, el que se denominó modelo exitoso (M1)

Último modelo construido, pero este sigue el mismo modelo inicial, el que se denominó modelo exitoso (M1)

Luego de haber realizado las prácticas descritas anteriormente, se procedió con la socialización de la actividad realizada por parte de los 4 grupos conformados por los estudiantes. Cada uno hablaría de la actividad realizada, los resultados obtenidos y mostraría el Versorium hecho; se respondieron varias preguntas hechas tanto por el profesor como por los demás grupos. A continuación los resultados obtenidos.

Grupo 1. Estos son los resultados de la sustentación. Relacionan el efecto ámbar al magnetismo y solo se puede observar con elementos livianos. No encontraron resultados positivos con la bolsa, el PVC y la barra de vidrio. Los materiales en los que se puede observar el efecto ámbar comparten la clase de material con el que están hechos (polímeros: cauchos y plásticos). Y un integrante no observó ningún efecto por ser rubio, posiblemente, porque no encuentran otra explicación al respecto.

Además, indicaron que posiblemente la humedad intervenga con el efecto ámbar. Y que los objetos se atraen porque se pueden producir iones positivos que atraen los negativos.

Generaron estas preguntas: ¿Por qué el cabello húmedo afecta a los resultados del efecto ámbar? ¿Al hablar de magnetismo necesariamente tenemos que hablar de electricidad? ¿El globo bien inflado influye en la observación del efecto ámbar en comparación con otro medianamente inflado?

Grupo 2. Los materiales al ser frotados generan una energía magnética que atrae objetos sólidos y livianos como el papel. No se notó el efecto ámbar en la bolsa ni en la barra de vidrio. Se trabajó con la peinilla y se observó que al frotar si existe atracción con los tres tipos de material estudiados (trozos de arroz, pedacitos de papel y aserrín de corcho).

El Versorium detecta la magnitud del objeto que lo atraiga como el globo.

Grupo 3. Este grupo realizó la mayoría de los experimentos. Dentro de los que no se han mencionado están: la bomba y el agua (figura 2), el globo y una llama de mechero (sin interacción -figura 3-) y humo y el globo (con poca interacción –figura 4-). Este grupo además de presentar resultados positivos en todos los objetos empleados realizaron las siguientes preguntas: ¿Por qué la bomba al res frotada al cabello mojado no genera estática, pero la bomba frotada con el cabello seco si es capaz de atraer el chorro de agua que cae de una llave abierta? ¿Por qué la bomba no atrae la llama si está conformada por gases?

Grupo 4. Estos son los resultados de la sustentación: los cuerpos se atraen entre ellos por las cargas magnéticas que tienen. Los mayores efectos observados fueron los de la bomba y el aserrín de corcho, y el material con interacción nula fue la barra de vidrio por la clase de material. Al frotar se produce una energía que actúa como un imán. No todos los objetos frotados mueven el Versorium al no tener la misma energía. Al frotar más, existe mayor carga eléctrica, además de mayor calor: el efecto ámbar está relacionado con el calor que se genera en la fricción.

Exposición del Versorium por parte del grupo de trabajo Nº 1. Dentro de las observaciones recogidas por el grupo se destaca que no se registró actividad alguna al tratar de observar el efecto ámbar por parte de un estudiante que trató con la bomba, el tubo de PVC y el acrílico (los materiales que mostraron en mayor medida el efecto ámbar) sobre el aserrín de corcho y los trozos de papel (materiales en los cuales se observa con mayor detalle el efecto). La explicación a la que llegaron es que por ser rubio el joven no podía generar el efecto ámbar en ningún material así se frotara vigorosamente los materiales por un tiempo prolongado.

Figura 2. Atracción de la bomba al chorro de agua. 

Un video de la actividad. 

Figura 3. Bomba y llama de mechero (ninguna reacción aparente).

Figura 4. Bomba y humo de cigarrillo (poca interacción).

Conclusiones parciales de la actividad adelantada:

La actividad fue altamente valorada por los estudiantes para la introducción de temas referentes a la electricidad.

Los estudiantes mostraron gran disposición para la actividad, siendo algunas de las actividades prácticas y experimentales de gran sorpresa para el estudiantado (bomba y el aserrín de corcho).

Durante la actividad de socialización de los resultados se generaron importantes preguntas entre los grupos, lo que puede ser un indicador de que la actividad no se agota con la práctica, si no que da pie para que se generen nuevas prácticas experimentales a propósito del laboratorio adelantado.

Los estudiantes pudieron generar explicaciones posibles de los fenómenos observados de forma tal que incluyeron terminología de las clases de física, tales como campo, magnetismo, estática, entre otros. El tiempo destinado para este laboratorio fue de dos horas de clase por día de trabajo (dos en total). Se recomienda que se pueda extender la actividad a más horas y sesiones de trabajo, para mostrar resultados consolidados.

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