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La magia de romper una copa de vidrio a distancia

Química de la vida cotidiana. Tarea 2.1.-Diseño de prueba.
Siguiendo el método científico tradicional, explica paso a paso cómo podrías probar un hecho, una ley o un principio científico.

Una copa de vidrio está formada por enlaces covalentes; estos enlaces fuertes son los que establecen la unión de átomos compartiendo electrones. El cuarzo cristalino -que se forma con los mismos átomos que se forma el vidrio, átomos de silicio y oxígeno unidos entre sí- es un cristal perfectamente ordenado; el vidrio, sin embargo, por su fabricación, contiene pequeñas impurezas que no permiten a los átomos colocarse igual que en el cuarzo para formar los enlaces- Es decir, en su interior los átomos se reordenan en cristales amorfos o desordenados, que le dan otras características diferentes. Porque el vidrio, en realidad, es un fluido muy viscoso con tanta rigidez que parece sólido (cienciadesofa).

Método científico tradicional

Observación –Nos preguntamos cómo es posible romper enlaces del vidrio a distancia, es decir, ¿cómo es que la cantante rompe una copa de vidrio con su voz?

Ella Fitzgerald lo hacía en este vídeo promocional de Memorex, donde la voz de la intérprete de Jazz conseguía romper una copa de vidrio al reproducirse tras una grabación.

Hipótesis 1: La potencia de voz puede romper el vidrio debido a las ondas sonoras transmitidas a través del aire.
Experimentación 1: Hacemos sonar la voz lo más alto que podemos, pero no conseguimos romper la copa. Hipótesis falsa.

Hipótesis 2. La potencia de voz (amplitud de la onda sonora) puede romper el vidrio debido a las ondas transmitidas a través del aire a una determinada frecuencia (el tono en que vibra ese material).
Experimentación 2: Hacemos sonar la copa de vidrio para coger el “tono” o frecuencia a la que vibra ese material en concreto (el número de veces que vibra por unidad de tiempo en la caja de resonancia que contiene dentro emite un sonido).
Si aumentamos la potencia del chorro de voz, solo si es el tono o frecuencia en el que vibra el material podremos generar tales vibraciones en el vidrio, que se vayan sumando y hagan que el vidrio se doble hasta alcanzar el punto de rotura del material.

Evaluación: Frecuencia y amplificación. El análisis de resultados nos dice que el vidrio se rompe y queda probada la hipótesis 2. Así, podemos repetir el experimento con distintos tipos de muestras, vasos de vidrio de distintas formas y grosores y veremos que cada tipo necesita una vibración e intensidad diferente para romperlo.

Resonancia: “Cuando una fuerza se aplica repetidamente a un sistema, con la frecuencia natural del mismo, el resultado es la aparición de oscilaciones de gran amplitud. Este fenómeno se llama Resonancia.” Cuando se aplica esta frecuencia lo suficientemente amplificada, la copa termina rompiendo los enlaces que mantienen unido el material como un ensayo de flexión.

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