Experimentació lliure

Un bloc de recursos per a les Ciències Experimentals

Any de la llum 2015. L’Habitació d’Ames

Posted by Lorenzo Ramírez a 19 abril 2015

Continuant amb la celebració de l’Any Internacional de la Llum, hem posat a l’institut Maria Rúbies de Lleida una nova instal•lació relacionada amb la llum, més aviat en aquest cas amb la percepció que el nostre cervell elabora amb la informació que li arriba dels ulls. Es diu Habitació d’Ames en honor al seu inventor, l’oftalmòleg nord-americà Adelbert Ames, Jr., que ho va fer en 1946.

Mirant Habitació

Una habitació d’Ames és una habitació distorsionada ens crea una il•lusió òptica ja que al mirar el nostre cervell està acostumat a veure les habitacions amb forma de prisma recte. Si un mira dins la capsa (l’habitació), a través del sostre que està obert, hi ha dos figuretes (dos Clicks de Famobil o de Playmobil) que tenen la mateixa alçària, però que quan els mires a través de l’espiell de la porta de l’habitació semblen una molt més gran que l’altra.

Clicks iguals Clicks diferents

Funcionament habitació d'AmesEstà construïda de tal manera que vista per l’espiell aparenta ser una habitació ordinària de forma cúbica, amb una paret posterior i dues laterals paral•leles entre si i perpendiculars amb el pla horitzontal del sòl i el sostre. No obstant, això és un truc de perspectiva visual ja que en realitat l‘habitació és trapezoïdal: les parets estan inclinades, igual que el sòl i el sostre, i el cantó esquerre està més a prop per l’observador frontal que el cantó dret (o a l’inrevés).

Si l’habitació es construeix amb dimensions comparables a una habitació normal, com ho han fet a molts museus de la ciència, com el Puzzling World o l’Exploratorium, una persona de peu en una cantonada aparenta ser un gegant, mentre que una persona de peu a l’altra cantonada sembla ser un nan. La il•lusió és bastant convincent, ja que una persona caminant cap endavant i cap enrere des de la cantonada esquerra a la dreta sembla que augmenta o disminueix.

 

La il•lusió pot ser creada també sense usar parets ni sostre. N’hi ha prou amb col•locar un aparent horitzó (que en realitat no és horitzontal) contra un teló de fons, i l’ull es basa en l’aparent relativa altura per sobre d’un objecte que estigui a l’horitzó (per exemple les finestres) per decidir l’alçada de les figures.


 

Posted in Esdeveniments, Experiments, Fabricació d'eines científiques, Física, Joguines | Etiquetat: , , , | Leave a Comment »

L’eclipsi de Sol del 20 de març a Lleida

Posted by Lorenzo Ramírez a 18 abril 2015

El passat divendres 20 de març va tenir lloc un eclipsi parcial de Sol que tapà més del 65% de la superfície solar, esdeveniment del qual no podrem tornar a gaudir aquí a Lleida fins 2026.

Emissió eclipsi 2015 LleidaAquest eclipsi ha estat molt bé ja que va començà a les 9:10h, va assolir el seu màxim cap a les 10:20h i es va acabar al voltant de les 11:20h, es a dir, dins l’horari escolar, amb la qual cosa en vam poder gaudir tots els escolars, bé en directe si tenien ulleres o filtres adequats, o bé a través de la filmació que vam transmetre en temps real des de l’Observatori astronòmic de l’Institut Maria Rúbies de Lleida.

Recordeu que l’eclipsi de sol que varem tenir en l’any 2005 es va portar encara més bé ja que també va ser pel matí i sense un núvols. El del 2026 ens agafarà en agost i per la tarda. Haureu d’esperar fins el 2028, que serà al gener però per la tarda, per tornar a gaudir-lo amb l’alumnat. Una calculadora d’eclipsis per android que està prou bé és Eclipse, feta per la gent de ServiAstro de la Universitat Autònoma

 

Total, que a l’institut Maria Rúbies es preparà una observació a l’amfiteatre a l’aire lliure a les primeres hores del matí mentre els responsables de l’observatori del centre filmaven l’eclipsi i el transmetien en directe. Vam tenir la sort de ser un dels pocs llocs en els que es va poder veure el cel, malgrat la presencia de núvols prims i de vegades gruixuts. A continuació teniu dos vídeos de l’esdeveniment, un amb l’eclipsi condensat en tres minuts i un altre de la jornada a l’institut.

Paral•lelament vam mesurar la temperatura al carrer i la radiació solar que arribava. Com els núvols van anant i venint, la gràfica blava (la de la potència solar) no serveix gaire, però mentre va estar enteranyinat la temperatura (gràfica vermella), que havia començat a pujar a primera hora, va anar disminuint al llarg de l’eclipsi fins a 1.8 ºC, aproximadament.

Temperatura i llum en eclipsi solar 2015

Teniu molts llocs per aconseguir més informació al respecte, però us recomano, amés de la de ServiAstro, la del planetari de Pamplona que sempre ho fam molt bé.

 

Posted in Astronomia, Esdeveniments | Etiquetat: | Leave a Comment »

Any de la Llum 2015. El drac de Gardner

Posted by Lorenzo Ramírez a 11 març 2015

Continuem amb la celebració de l’Any Internacional de la Llum i les Tecnologies basades en la Llum amb la visita d’una il•lusió òptica increïble que es diu drac de Gardner o drac Thinky. El va dissenyar Jerry Andrus (Jerry’s Paradox Box), un mag i il•lusionista, amb l’ajuda de Bill Ritchie, de l’empresa ThinkFun, per a la conferència matemàtica Gathering for Gardner de l’any 1998.

Com es veu a la fotografia de baix, el nostre drac està fet de cartró i és una recreació en gran del petit drac de paper original.

Amics del drac

Per veure aquesta meravella us he de baixar el retallable, imprimir-lo, muntar-lo i ficar-lo sobre una taula o un armari. Després us moure-ho al voltant del drac mirant-li a la cara amb un sol ull (l’altre no cal que us el tragueu, només tanqueu-lo), i d’aquesta manera el cap del drac us seguirà la mirada. També ho podeu veure en el vídeo de sota o en molts d’altres penjats a youtube. L’efecte es veu molt bé en vídeo amb els dos ulls oberts ja que s’ha gravat amb un sol ull (el de la càmera).

 

Com funciona? Si ens movem al voltant d’un objecte sòlid, el nostre cervell sap a priori com s’han de comportar les cares que ens mirem, però el drac ens dóna pistes equivocades, perquè el seu cap és còncau mentre que nosaltres suposem que ens està apuntant amb el nas. Es tracta de la il•lusió de la cara buida que té la seva versió més simple en un cub de paper que flota i la més atrevida en la visió d’unes popes de disfressa de carnaval mirades al revés.


 

Posted in Esdeveniments, Experiments, Física, Joguines | Etiquetat: , , | Leave a Comment »

Any de la Llum 2015. La càmera obscura

Posted by Lorenzo Ramírez a 31 gener 2015

Com he explicat en l’entrada anterior, el 2015 ha estat escollit per la UNESCO com l’Any Internacional de la Llum i les Tecnologies basades en la Llum. Per a celebrar-lo a l’institut hem pensat en preparar de tant en tant experiments sobre la llum que puguin estar a l’abast de l’alumnat en qualsevol racó o passadís del centre, fins que traspassin de mort natural de l’excessiu us que d’ells se’n faci.

Per començar, un grup d’alumnes de 1r de batxillerat ha confeccionat una Càmera obscura de grans dimensions (2 x 1,2 x 0,8 m) i l’ha posat en un racó d’un replà de les escales des d’on es té una vista de l’exterior de l’edifici, que s’observa invertida en l’interior de la cambra. La caixa ha estat construïda amb dues supercaixes pensades per portar en palet i ens han costat 18 € cadascuna.

Le millors observacions s’obtenen quan el dia és solejat i entra abundant llum a la caixa, el que de moment no hem tingut a Lleida.

Camera en posició

La càmera disposa d’una pantalla fixa en el fons de paper blanc i una altra de mòbil par a poder enfocar les imatges, si cal. A l’entrada de la llum és possible col•locar un orifici de 5 mm o dues lents d’una o dues diòptries, o el que cadascú vulgui, per exemple el vidre de les seves pròpies ulleres.

Entrada de la llum

Les lents que hem penjat al dispositiu (1 i 0,5 m de focal) són vidres (més aviat plàstics) de dues ulleres de vista cansada, que els de la meva edat podeu tenir per casa o, si sou joves, comprar en un xinès per 3 o 4 euros. Prement una mica la lent, surt de la ullera sense cap dificultat (no es trenca, que és de plàstic).

Com sabeu, és possible construir càmeres fosques més petites, de mà, amb cartolina o cartró. Vaig conèixer d’aquests artefacte i la seva utilitat a la física en el llunyà any de 1977 de la mà d’una publicació de de l’ICE de la Universidad Politécnica de Barcelona, titulada Óptica Geométrica (Guía del profesor i Guía del alumno), i escrita per Aureli Caamaño, Nuri Custodio, Elisabet Laplana, Emilio Llorente, Manel Pau, Jordi Roig, Jordi Sanchez, Alicia Serra i Armand Servent, on es descriu la forma de construir-la, fer-la funcionar i les seves utilitats didàctiques, així com uns plànols per fer-la a partir d’una cartolina negra. Els plànols no són els originals de la publicació, però les dimensions, si.

Posted in Experiments, Física | Etiquetat: , , | Leave a Comment »

Comença l’Any Internacional de la Llum 2015

Posted by Lorenzo Ramírez a 29 gener 2015

BlockLogoIYLEl 2015 ha estat escollit per la UNESCO com l’Any Internacional de la Llum i les Tecnologies basades en la Llum. L’Any Internacional de la Llum pretén comunicar a la societat la importàncies de la llum, i les seves tecnologies associades, en el món actual en àrees tan importants com l’energia, l’educació, la salut, la comunicació, etc.

 

La cerimònia d’inauguració de l’Any Internacional de la Llum 2015 ha estat el 19 i 20 de gener a París, on s’han reunit personalitats polítiques, líders industrials i reconeguts científics d’un gran ventall de disciplines (incloent cinc premis Nobel).

A Espanya, l’acte inaugural es celebrarà el proper dia 16 de febrer de 2015 a les 19 hores en el Teatre Poliorama de Barcelona. Si voleu, podeu assistir a la inauguració, però és imprescindible comunicar el nom i cognoms a luz2015@cells.es, ja que l’aforament del teatre és limitat.

En aquest acte tres conferenciants oferiran diferents perspectives sobre el paper i l’impacte de la llum a les nostres vides: Dr. Ignacio Cirac (Insttitut Max-Planck), Dra. Caterina Biscari (Sincrotró ALBA), Dr. Jeroni Nadal (Clínica Barraquer). L’esdeveniment serà amenitzat amb l’actuació del violoncel•lista Lluís Claret.

Aquestes cerimònies d’inauguració són el punt de partida d’un any ple d’activitats científiques, artístiques i culturals per posar de manifest el rol de la llum en àrees com la salut, les comunicacions, l’economia, el medi ambient o l’art, que s’aniran desenvolupant per tot el Món, també a Catalunya i Espanya, al llarg d’aquest any.

Per tal d’impulsar les activitats de l’Any, s’ha constituït un comitè espanyol format per membres procedents dels l’àmbits acadèmic i industrial, que engloben àrees de coneixement multidisciplinàries pròpies de l’ampli ventall de camps en els que la llum intervé: física, comunicacions i GPS, medi ambient o patrimoni cultural i manifestacions artístiques.

Una proposta

Per tal de començar a treballar us recomano la web de l’Any de la Llum del comitè espanyol i els materials que ha preparat l’amic José Luis Cebollada director de Ciencia Viva del Departament d’Educació d’Aragó amb colaboració de l’Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón (ICMA) i l’Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (i3A).

 

Kit llum educació AragóHan preparat una maleta de la llum per distribuir en els centres docents d’Aragó amb la que es poden realitzar tallers d’òptica i fotònica amb l’alumnat de primària i secundària amb activitats pràctiques que giren al voltant de com viatja la llum, el color, el sentit de la visió, la reflexió i refracció, la polarització, la visió humana, interferències, detectors de llum i comunicacions òptiques, entre d’altres temàtiques. Els continguts dels tallers es recullen en unes estupendes guies dirigides als docents de primària i secundària, i descarregables en la seva pàgina web.

 

Perquè l’any 2015

Com explica la propaganda del comitè internacional, l’any 2015 és un candidat natural per a l’Any Internacional de la Llum, en commemoració d’una sèrie de fites importants en la història de la ciència de fa 50, 100, 150, 200 anys, i encara més.

 

En 1815 Fresnel va publicar el seu primer treball introduint la teoria de la llum com una ona, i el 1865 Maxwell descriu amb rigor la teoria electromagnètica de la llum. En 1915 la teoria de la relativitat general desenvolupada per Einstein va demostrar com la llum era al centre de l’estructura mateixa de l’espai i el temps.

El 1965 Penzias i Wilson van descobrir el Fons Còsmic de Microones, un ressò electromagnètic de la mateixa creació de l’univers, i Charles Kao va desenvolupar la fibra òptica de baixa pèrdua que va permetre la comunicació a internet.

Aquests descobriments van canviar profundament la física quan es van fer, i segueixen tenint un gran impacte en la ciència i la tecnologia actual. La teoria ondulatòria de la llum i les lleis de l’electrodinàmica han portat a l’evolució que va dels làsers i els DVD, als telèfons mòbils, a internet sense fils i a la radioastronomia. Les lleis de la relativitat general i l’estudi del fons còsmic de microones han repercutit des del disseny del sistema global de satèl•lits GPS fins en les preguntes fonamentals sobre l’origen de l’Univers.

Fins i tot de manera més general, l’any 2015 també celebra 1.000 anys des que van ser escrites les primeres obres sobre l’òptica pel científic Ibn Al-Haytham, i representa 400 anys de la invenció en 1615 d’un prototip de motor solar.

Cientifics de la llum

Posted in Esdeveniments, Experiments, Física, General | Etiquetat: , , | Leave a Comment »

 
Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 36 other followers