miércoles, 25 de marzo de 2015

Taller de física... Duna Láctea





Materiales

Horno microondas
Queso
Cinta métrica

Con la regla medimos la distancia 
entre dos dunas contiguas

Introducción

Históricamente, llegar a calcular la velocidad de la luz fue bastante complicado. Sin embargo, con un microondas y lonchas de queso, podremos calcularla fácilmente y con muy buena aproximación.

Desarrollo

Debido al carácter dipolar de la molécula de agua, las ondas electromagnéticas que se emplean en un horno microondas interactúan con la molécula de agua haciéndola vibrar. Así, gracias a la fricción de una molécula sobre otra se produce el calentamiento del alimento.

¡¡¡INTRODUZCAMOS EL QUESO EN EL MICRO!!!

Al introducir el queso en el microondas sin que el plato giratorio rote, veremos que se forma un patrón parecido al de un cartón de huevos. Esto es debido a que el frente de onda central y lateral del microondas se superponen formando puntos calientes.

Cuando el plato no gira, se forman lo que llamamos dunas lácteas, que son, en realidad, zonas donde se ha producido un mayor calentamiento. La longitud entre dos dunas, o puntos de calentamiento máximo, está relacionada con la longitud de onda de la siguiente forma:

2L=λ

Donde:

L=longitud entre dos «dunas» contiguas (m)
λ=longitud de onda de la onda electromagnética (m)

Y como sabemos que:

c=λ·ƒ

Donde:

c=velocidad de la luz (m/s)
ƒ=frecuencia del microondas (Hz) --> 2,45 · 109 Hz
Así, si conocemos ƒ, midiendo L podemos deducir λ y, por consiguiente, c:

c=2L·ƒ

Si la distancia entre dunas es de 6 cm, el valor obtenido para c es:

c = 2 · 0,06 · 2,45 · 109 = 2,9 · 108 m/s