ELECTROLISIS DEL AGUA

Para completar la actividad, los estudiantes deben encontrar respuestas para las siguientes preguntas:

• ¿Cómo se puede producir oxígeno puro e hidrógeno con una reacción química? ¿Cómo funciona este mecanismo? ¿Cuál es su relevancia en la vida real?
• ¿Cómo se puede separar el hidrógeno y el oxígeno del agua?
• ¿Cómo identificar el hidrógeno y el oxígeno? ¿Cuáles son sus propiedades / características?

Los motores de celdas de combustible y cohetes, así como los motores de automóviles, se basan en la reacción exotérmica de hidrógeno y oxígeno, donde, entre otros compuestos, el gas hidrógeno puro es el combustible. Por un lado, el hidrógeno se puede producir a partir de fracciones de petróleo crudo o durante las reacciones de metales (alcalinos) con agua o ácidos fuertes. Por otro lado, el hidrógeno se puede producir a través de la electrólisis del agua que es, en cierto modo, la reacción inversa a la reacción de oxihidrógeno.

propagación de la luz

La energía que proviene directamente de la luz solar es la principal fuente de energía utilizada en la exploración espacial. La mayoría de los satélites y rovers usan paneles solares para recibir esta energía. Sin embargo, a medida que nos alejamos del Sol, la luz que nos alcanza y la energía que podemos producir a partir de ella se reduce.

En Mercurio, el Sol parece una bola de fuego gigante en el cielo, pero desde Neptuno, el Sol parece solo una estrella brillante y la cantidad de luz y calor que se recibe es muy pequeña.

Si queremos planear una misión a Marte, necesitamos medir la luz que recibimos del Sol cuando estamos allí. Esto nos permitiría diseñar adecuadamente los paneles solares para nuestras naves y bases.

fotosíntesis

La evolución de la vida en un planeta como Marte necesita la acción de organismos que utilizan una estrategia metabólica diferente de los organismos en la Tierra. Estos organismos pueden sintetizar sus propios nutrientes orgánicos a partir de moléculas inorgánicas más simples, como el dióxido de carbono (CO2). Los organismos capaces de sobrevivir con CO2 como su principal fuente de carbono se denominan autótrofos o más específicamente fotoautótrofos, si también utilizan la luz solar como fuente de energía para realizar esta transformación.

Los fotoautótrofos son responsables de capturar la energía que impulsa las actividades de la mayoría de los organismos de la Tierra. La energía del sol se utiliza para transformar el CO2 en compuestos orgánicos. Este proceso llamado fotosíntesis es realizado por células que tienen clorofila (plantas, algas y cianobacterias). Todos estos organismos realizan la fotosíntesis, un proceso en el cual la energía de la luz solar es capturada por la clorofila y se transforma en energía química que se almacena en carbohidratos como la glucosa, otras moléculas orgánicas y oxígeno.

cohetes de papel

Durante la actividad, los alumnos diseñarán un cohete de papel (diseño, ingeniería) y evaluarán y presentarán sus datos (matemáticas).

En un primer paso, lanzarán el cohete, tomarán medidas y presentarán sus datos en un gráfico, que demora alrededor de 50 minutos. (Paso 1)

En un segundo paso, además, los estudiantes mejorarán su diseño teniendo en cuenta los datos obtenidos en el Paso 1 y realizarán nuevas mediciones y analizarán y evaluarán los nuevos datos.

Finalmente, los estudiantes presentarán su trabajo al pleno.

La actividad puede suponer también un desafío: ¿qué cohete vuela más lejos?

GRAVITY CHALLENGE

El gravity challenge o la actividad de "salvar el huevo" es una experiencia clásica que se usa para presentar a los estudiantes el trabajo propio de la Física y la Ingeniería. Los estudiantes tienen material y tiempo limitados para enfrentar un desafío muy concreto: dejar caer un huevo desde cierta altura (el segundo piso del edificio de la escuela en este caso) y asegurarse de que no se rompa.

También es una actividad muy apropiada para nuestro tema, "Viaje a Marte" debido al importante papel que juega el aterrizaje en cualquier misión a la superficie de un planeta o satélite.

Dependiendo del tiempo disponible, la actividad puede extenderse agregando varios intentos y un componente artístico pidiendo a los estudiantes que decoren el huevo y/o el vehículo diseñado.

cohete de propulsión química

La propulsión de un cohete se puede lograr a través de diferentes medios. En esta actividad, la reacción química entre el vinagre (CH3 COOH) y el bicarbonato (NaHCO3) genera CO2 gaseoso que produce suficiente presión para lanzar el pequeño cohete diseñado previamente por los alumnos.

Por un lado, los estudiantes obtienen una visión del funcionamiento de una reacción química y, por otro lado, descubren que el diseño (forma, longitud, ...) afecta al funcionamiento del cohete (altura y velocidad). Además, el concepto de tiempo de reacción y las formas de modificarlo (por ejemplo, usando más vinagre) también se abordan en esta actividad.

Además, se puede extender la actividad mediante el diseño de un nuevo cohete para poder comparar así tiempos de lanzamiento, velocidad y altura alcanzada.

ACCIóN - REACcIóN

El funcionamiento principal del motor del cohete se basa en la tercera ley de Newton (siglo XVII), la ley de acción y reacción: “cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce simultáneamente una fuerza igual en magnitud y opuesta en dirección en el primer cuerpo ".

Esta actividad supone una demostración de este principio usando globos que se verán propulsados ​​al vaciar el aire que contienen. Debido a la elasticidad del globo, las paredes del globo expulsarán el aire una vez que se libere la abertura del globo. El aire, por el principio de acción y reacción, ejercerá la misma fuerza sobre el globo, haciendo que avance.

El experimento simula la operación de cohetes reales. Aunque el combustible para cohetes y la tecnología que emplean son mucho más sofisticados, los principios físicos en ambos casos son los mismos.

Descubriendo el sistema solar

Para comenzar un viaje al espacio profundo es importante conocer nuestro sistema solar.

En esta actividad, los alumnos adquieren conocimientos sobre la estructura del sistema solar, así como las propiedades de (cada) planeta.

Además, utilizan sus conocimientos matemáticos ya que tienen que medir los radios y utilizar una escala para dibujar los círculos de los planetas utilizando compases.

El componente artístico está incluido mediante la creación de un móvil.