No hay truco… ¡es ciencia y nuestros alumnos la celebran!

21 noviembre 2019

¡El Liceo francés Molière celebra la ciencia del 13 al 20 de noviembre de 2019!

Desde hace casi 30 años, en Francia se celebra con una fiesta, cada otoño, a la ciencia y a la tecnología. Hace dos años, este evento cruzo las fronteras ¡y llegó al Liceo francés Molière! 

Durante esos días, las clases de primaria conocieron a los profesores de física-química y de SVT (Ciencias de la Vida y la Tierra), de secundaria, que trasladaron parte de su laboratorio al Centro de Conocimiento y Cultura, y les invitaron a una serie de experimentos sorprendentes. Este año, los docentes decidieron explorar los misterios de la luz.

La directora, Valérie Servissolle, está orgullosa de su equipo y de este hermoso proyecto:

«¡La aventura científica es fascinante! ¡Cuanto progreso técnico, cuanto ha mejorado nuestra calidad de vida! La ciencia, al aumentar el conocimiento disponible para nosotros, hace que nuestra vida diaria sea aún más fácil. Puede parecer inagotable y parecer algo aterrador si la ciencia no se basa en valores fuertes y en una ética arraigada.

En el Liceo francés Molière nos esforzamos por conectar a los niños con la ciencia desde una edad temprana. Ofrecemos juegos, experimentos, desafíos, conferencias, en clase y también en salas especializadas. ¡A cada nivel, su aventura!

Los objetivos son simples pero esenciales: desarrollar la curiosidad de los pequeños para motivarles a ir más allá, despertar el gusto de buscar, intentar, equivocarse y comenzar una y otra vez.

Nuestros mentores son asociaciones como Main à la pâte o Savantiers

También queremos impulsar a las jóvenes a realizar trabajos científicos porque son muy pocas y, sin embargo, su visión, su trabajo y sus habilidades son cruciales.

Para lograr estos ambiciosos objetivos, podemos contar con la cooperación que existe entre los niveles de primaria y secundaria. También tenemos la suerte de tener en nuestro establecimiento a Florence Trouillet, que es profesora de formación para toda la Península Ibérica.

Gracias a Claudia Grinvalds, Christophe Thirard, Guillaume Vernudachi, Jérémie Burger y Mercedes Serrano, esta es una semana maravillosa que se ofreció a los más pequeños para descubrir nuevos espacios y abrir nuevas puertas.

La ciencia ha hecho brillar los ojos durante 8 días en el Liceo Molière y todo debe hacerse para que esta llama no se apague.

Además de todas sus atracciones, nuestra escuela secundaria lleva la ciencia en su ADN y los vínculos con la ESA refuerzan esta identidad.

Los laboratorios están bien equipados, son equipos seguros y modernos, en constante evolución. Nuestros maestros están muy comprometidos y todas las actividades se realizaron en sus horas libres.

La sorpresa y maravilla de los niños ha sido su recompensa »

Estas son las actividades propuestas a los alumnos…

El arco iris

Los alumnos de primaria comenzaron estudiando los misterios del arco iris. ¡El miércoles 13, de casualidad, pudieron observar uno real, en el cielo!

Los colores del arco iris provienen de la descomposición de la luz blanca del sol. La luz blanca, de hecho, consiste en una infinidad de colores que van del púrpura al rojo. Las pequeñas gotas de agua contenidas en el cielo dispersarán todas las luces de colores de la luz blanca. El arco iris es un fenómeno raro porque, por un lado, es necesario que llueva, que también haya luz del Sol, y finalmente el Sol debe estar ubicado bastante bajo en el cielo. Además, se necesita un ángulo particular para observar la descomposición.

En el CDI, en una pequeña habitación oscura, realizamos un experimento de descomposición de la luz de una lámpara incandescente con un prisma de vidrio. Los estudiantes identificaron que el prisma de vidrio actúa como gotas de agua y que la lámpara modela el sol. ¡Fue muy agradable ver todos los colores del arco iris en la pared!

La síntesis aditiva de luces de colores

Los alumnos de primaria trataron de recomponer la luz blanca con luces de colores. En el aula oscura, observaron que con 3 haces de luces rojas, verdes y azules, se puede obtener amarillo, cian, magenta e incluso blanco. ¡Aprendieron que, para el físico, el blanco no es un color sino lo que obtenemos cuando mezclamos todas las luces de colores!

El disco de Newton

Une troisième expérience a permis de bien illustrer ce phénomène : le disque de Newton. Les élèves ont commencé par colorier les différents secteurs d’un disque avec du rouge, du jaune, du bleu, du violet du vert et du cyan. Ensuite le professeur a fait tourner le disque à grande vitesse grâce à un moteur et les élèves ont pu voir les couleurs se superposer pour finalement donner du blanc. 

Un tercer experimento permitió ilustrar bien este fenómeno: el disco de Newton. Los alumnos comenzaron a colorear las diferentes áreas de un disco con rojo, amarillo, azul, verde púrpura y cian. Luego, el profesor hizo girar el disco a alta velocidad con un motor y los niños pudieron ver que los colores se superponían para finalmente dar el blanco.

Algunas explicaciones: al girar rápidamente, el ojo ya no percibe los colores superpuestos y parece ver blanco. Es la persistencia retiniana. Parece que la luz blanca se recompone.

Colores interferenciales de pompas de jabón

Los niños también pudieron observar los diferentes colores de la luz blanca a través de otra experiencia; haciendo burbujas de jabón e iluminándolas con una luz blanca.

Algunas explicaciones: los líquidos pueden reflejar la luz. Así, cuando observamos una superficie de agua, vemos nuestro reflejo en el agua, como un espejo. La burbuja de jabón está formada por una fina capa de líquido. Parte de la luz de la lámpara se refleja en la pared exterior de la burbuja de jabón y otra parte en la pared interior. Cuando los dos reflejos se «mezclan» (interfieren) en el ojo, aparecen los colores del arco iris.

El mismo fenómeno ocurre cuando, en la calle, observamos una mancha de aceite en un charco

Experiencia con persistencia retiniana: el bolígrafo se vuelve blando

El bolígrafo o lápiz parece blando cuando lo movemos a cierta velocidad: entre dos posiciones del lápiz, la imagen no desaparece y se superpone a la nueva, con un ángulo débil, pero suficiente para que el resultado se vea como curva.

Algunas explicaciones: cualquier imagen se forma en una parte de nuestro ojo llamada retina (es como una pantalla). Cada vez que vemos una imagen, permanece en nuestra retina por un tiempo. Este tiempo es tan corto que no nos damos cuenta en la vida cotidiana. La imagen permanece aproximadamente una doceava parte de segundo en nuestra retina, que en realidad es muy corta. Por lo tanto, si pasamos más de 12 cuadros por segundo ante nuestros ojos, el cerebro no tiene tiempo para verlos como objetos separados y dará la ilusión de un movimiento continuo. ¡Sobre esto se basa el cinematógrafo de los hermanos Lumière y se hicieron las primeras caricaturas animadas!

Experiencia de visión tridimensional

Un pequeño experimento: tuvieron que cerrar un ojo, luego tocar rápidamente sus 2 índices; en general no lo consiguieron…

Es casi imposible encontrar los 2 dedos, porque solo usamos un ojo y no podemos ver en 3 dimensiones y podemos medir la profundidad.

De hecho, la visión tridimensional es posible porque nuestros dos ojos están separados por unos pocos centímetros, tenemos dos tomas ligeramente desplazadas de cada objeto a nuestro alrededor. El cerebro puede así, con dos imágenes escalonadas, reconstruir la visión en 3D y, por lo tanto, la noción de profundidad. Con solo un disparo (un ojo), el cerebro no reconstruye las 3 dimensiones y la noción de profundidad no se nota.

Otro experimento permite verificarlo. Se presentó a los niños un corcho de champán de alambre y se les pidió que lo observaran con un ojo, lo cual fue muy difícil. Con un ojo, no tenemos la noción de perspectiva, nuestro cerebro es capaz de imaginar una situación opuesta a la situación real.

Luego, los alumnos observaron una imagen tridimensional en una pantalla. Para hacer esto, superponemos en la pantalla el mismo objeto pero tomado con dos ángulos diferentes (con diferentes colores complementarios): por ejemplo, púrpura y verde (o azul y amarillo o rojo y cian). Para observar esta imagen, usaron filtros rojos y cian: con el ojo izquierdo solo veremos la imagen en rojo; con el ojo derecho solo veremos la imagen en color cian. Observamos así una imagen en 3 dimensiones.

Experiencia en estroboscopia con un ventilador

Ilusión óptica … Interacción entre la materia, la luz y la receptividad del ojo y el cerebro …

Comencemos por las situaciones cotidianas: ¿por qué a veces las ruedas de un automóvil parecen girar lentamente y en otra dirección que la realidad? Este es un efecto llamado «efecto estroboscópico».

La luz estroboscópica no se ilumina continuamente, pero envía destellos de luz regulares con una frecuencia tan alta que se siente como una iluminación normal. Esta lámpara se puede ajustar a la frecuencia de los flashes. Con esta lámpara podemos observar fenómenos particulares: un objeto en movimiento podrá aparecer inmóvil. De hecho, si una máquina gira muy rápido, el ojo no tiene tiempo para registrar cada movimiento. La luz estroboscópica provoca una especie de cuadro congelado … Es un poco lo opuesto al cinematógrafo: aparentemente hace que un objeto sea realmente animado.

En el cuarto oscuro del CDI, encendimos un ventilador en movimiento y tuvimos la ilusión de que estaba inmóvil mientras giraba.

Algunas explicaciones: imagine que el ventilador pone 10 ms para hacer un giro; si configuramos la luz estroboscópica para enviar destellos exactamente cada vez que una de las aspas del ventilador gira, entonces siempre veremos la aspa en la misma posición, por lo que parecerá inmóvil. ¡Eso fue lo que sucedió y los estudiantes se sorprendieron mucho al ver que el ventilador parecía inmóvil mientras nos enviaba aire!

En las fiestas disco hoy, a menudo vemos luces estroboscópicas. Una luz estroboscópica permite ralentizar o congelar los movimientos periódicos de los bailarines. Para esto, la frecuencia natural del estroboscopio debe estar cerca de la frecuencia del ciclo observado.

Nota: En algunas industrias, las luces de neón están prohibidas porque también envían destellos rápidos de luz y algunas máquinas peligrosas pueden aparecer inmóviles.

Experimentos sobre el fenómeno de la refracción

¡Entonces los estudiantes asistieron a trucos de magia! Si coloca una moneda debajo de un vaso de agua que está vacío, puede ver la moneda a través de la pared de vidrio. Si agregamos agua en el vaso, la habitación parece desaparecer. Es magico !

De hecho, es un fenómeno óptico bien conocido llamado «refracción de la luz». Esto se debe al hecho de que un haz de luz cambia de dirección ligeramente cuando pasa del medio de aire al medio de agua.
¡Los estudiantes fueron testigos de la desaparición de un pequeño vaso de vidrio colocado en un vaso grande lleno de aceite cuando llenamos al pequeño con aceite! Increíble !

Experiencia explicando espejismos

La visión de los objetos es diferente sobre los objetos muy calientes (sobre un fuego, por ejemplo, lo que vemos detrás y, a menudo, difuso o distorsionado). Esto se debe a que la luz no se propaga en línea recta cuando la temperatura del aire ya no es homogénea. Los rayos de luz cambian de dirección: son refractados. Este fenómeno está en el origen de los espejismos.

Realizamos un experimento de propagación del rayo láser en un acuario lleno de agua azucarada para que la concentración de azúcar fuera mayor en el fondo del acuario. ¡Sorpresa, la luz era curva!

Experiencia al atardecer

En la Tierra, el cielo es azul porque la Tierra tiene una atmósfera, y son los componentes de la atmósfera los responsables de este color azul. Nota: en una estrella como la Luna, no hay atmósfera, por lo que incluso durante el día realmente no tiene un color de cielo.

En la mañana o en la tarde, el Sol aparece rojo anaranjado porque los rayos de luz atraviesan una atmósfera más larga para alcanzarnos.

En CDI, hicimos una puesta de sol en una pantalla al pasar un rayo de luz blanca a través de un recipiente de vidrio donde tuvo lugar una transformación química. Durante la reacción, se formaron gradualmente pequeñas partículas de materia que difundieron la luz. Pudimos observar que la luz transmitida se volvió amarilla, naranja, luego roja … ¡como cuando se pone el sol! ¡Fantástico!

Experiencia explicando por qué nuestra imagen ha vuelto al hueco de una cuchara

Probablemente ya lo haya notado: al observar una cuchara, verá su imagen al revés, pero en el lugar en la parte posterior de la cuchara. Si la respuesta es trivial para un científico, aún podemos explicar más simplemente a qué se debe todo esto.

La solución reside en la forma del espejo constituido por la cuchara: el hueco es un espejo cóncavo y la parte posterior un espejo convexo.

Cuando enviamos dos rayos de luz a un espejo cóncavo (el hueco), se envían al punto focal donde se cruzan. Es en este punto que la imagen (real) se invierte.

La luz al servicio de la observación del mundo microscópico.

En la biblioteca de medios de comunicación secundaria, los maestros de SVT habían instalado los microscopios de la gran!

Gracias a este dispositivo, hemos observado con asombro las cosas invisibles para nosotros: ¡las células!

– Observaciones microscópicas de plantas: variación del color de una hoja durante las estaciones;

– Observación microscópica de rocas: identificación de minerales por luz polarizante.