Carreras de ciencias e ingeniería y experimentos de ciencias básicas para niños
Me estaban cortando el pelo la semana pasada y mi peluquera me dijo que a sus hijas les interesa la ciencia. Luego me preguntó: «¿Qué debería decirles sobre las carreras basadas en la ciencia?» “¿Realmente no sé qué hacen los científicos y los ingenieros?” Sin embargo, podía ver el punto de vista de mi peluquero; realmente no sabía mucho sobre ingeniería o carreras basadas en ciencias hasta que fui a la universidad. También tengo un hijo que también está interesado en la ciencia, la tecnología y la ingeniería, y afortunadamente he podido contarle fácilmente sobre el trabajo en estas carreras ya que he trabajado como ingeniero y científico durante 19 años.
Fomentar el interés por la ciencia
Si su hijo tiene interés en carreras basadas en la ciencia, debe alentarlo a seguir una carrera profesional en esta dirección. Muchos de quienes realizan estos estudios aman la ciencia y tienen una curiosidad natural por los fenómenos naturales o la construcción de cosas nuevas. Podemos animar a nuestros hijos a construir estructuras con Legos, cartón, papel, plástico u otros elementos. Los experimentos o el aprendizaje básicos de química, plantas o biología también entusiasmarán a los niños interesados en la ciencia.
Cambiar el mundo
Los ingenieros y científicos han revolucionado el mundo en el que vivimos una y otra vez. Ayudaron a inventar el coche. Ayudaron a crear monumentos históricos. Ayudaron a perfeccionar Internet. Casi todo lo que utilizamos en nuestra vida diaria ha sido diseñado o investigado por un ingeniero o científico. Esto no sólo interesará a sus hijos, sino que también los motivará a aprender. Hay infinitos ejemplos de lo que pueden crear en una carrera como ingeniero o científico.
Encuentra un camino que te guste
Si a su hijo le gustan las ciencias o la construcción, podrá encontrar un trabajo en un área que le guste. ¿Están interesados en la moda? Los científicos e ingenieros son responsables de los tejidos y los desarrollos de la moda. ¿Están interesados en los coches? Los ingenieros desarrollan nueva tecnología para automóviles, los fabrican y los reparan. ¿Están interesados en las computadoras? Los ingenieros de software pueden crear software e integrarlo tanto en sistemas nuevos como antiguos. ¿Están interesados en las energías renovables? Hay una gran cantidad de carreras futuras que revolucionan la energía del futuro. Por supuesto, esta es una visión simplista de la ciencia y la ingeniería, pero hay carreras en todo tipo de industrias, por lo que pueden conseguir un trabajo que satisfaga sus intereses.
Palabra dura (e inteligente), y puedes hacer cualquier cosa
No hay duda de que convertirse en ingeniero o científico es un trabajo duro. Tienes que sacar buenas notas en la escuela, estudiar ciencias e ingeniería en una universidad y luego tal vez obtener calificaciones adicionales. Esto puede llevar años; sin embargo, es increíblemente gratificante y no hay límite a dónde puede llegar su hijo a partir de ahí. Si quiere ser gerente de una empresa importante, como IBM, entonces es posible. Si quiere iniciar un negocio y convertirse en emprendedor con sus propias ideas, entonces es posible. Si quiere inventar la fuente de energía del futuro, ¡también es posible! El cielo es el limite.
La ingeniería no es sólo para niños
Es ridículo en estos tiempos de igualdad que ciertos trabajos todavía se consideren trabajos masculinos; sin embargo, este es el caso de algunos trabajos de ciencia e ingeniería. Por supuesto, la gente en la industria ve a mujeres en roles de alto poder todo el tiempo, pero para los de afuera, parece ser diferente. Si su hija dice que quiere ser ingeniera o científica, entonces usted debe ofrecerle su apoyo cuando la gente le diga que no puede seguir esa carrera profesional. Las chicas también son buenas ingenieras.
La formación puede abrir infinitas oportunidades
Aunque esto no debería ser una prioridad para sus hijos al considerar estas carreras, es importante decirles que es posible ganarse la vida bien, tener seguridad laboral y un sinfín de oportunidades. Los niños pequeños generalmente no tienen un concepto de dinero, sin embargo, los niños mayores, especialmente los adolescentes, pueden querer seguir una carrera que ofrezca infinitas oportunidades, no es algo malo. ¡Las personas técnicas con conocimiento y experiencia son invaluables en numerosas industrias y podrán hacer algo que aman por el resto de sus vidas!
¡La ciencia y la ingeniería son divertidas!
No importa la edad que tenga su hijo, debe decirle que la ciencia y la ingeniería pueden ser divertidas. Experimentar con la tecnología, poner en práctica ideas y proponer nuevas innovaciones es muy divertido, sin importar la edad que tengas. Si a su hijo le gusta este tipo de aprendizaje, entonces una carrera de ciencias o ingeniería es definitivamente la carrera para él. No mucha gente va a trabajar todos los días y se divierte, por lo que estas carreras realmente traspasan los límites en ese sentido. He reunido algunos experimentos sencillos que se pueden hacer en casa con objetos y alimentos básicos.
Ciencias físicas y químicas básicas para niños: reacciones, densidad y baterías
Existen muchos tipos de experimentos que los niños pueden hacer con plantas, frutas y verduras para aprender sobre ciencia. Los niños ya están llenos de maravillas y preguntas, y les encanta explorar la naturaleza y la ciencia. Las ciencias físicas y químicas básicas consisten en reacciones químicas y el estudio de las propiedades de los líquidos. Para introducir estos conceptos básicos se utilizarán frutas y líquidos que se encuentran en tu cocina. Cuando vas al supermercado a comprar estos alimentos, normalmente piensas en alimentos “sabrosos” para comer. Sin embargo, es posible que no se dé cuenta de que estas frutas y verduras pueden provocar reacciones químicas, suelen ser ácidas y pueden conducir electricidad.
¿Qué significa «ácido»?
Un ácido tiene un pH inferior a 7. Los líquidos que saben «agrios» son ácidos. Cuanto más bajo sea el pH de un líquido, más probabilidades habrá de quemar la piel. Ejemplos de ácidos son el vinagre y el jugo de limón.
¿Qué significa «básico»?
Una base tiene un pH superior a 7. Líquidos que tienen un sabor «amargo». Las bases fuertes son el amoníaco y la lejía, y pueden ser peligrosas.
¿Por qué deberíamos aprender esto?
Hay todos los tipos diferentes de productos químicos, algunos son ácidos, bases o neutros. Si una sustancia química es ácida o básica depende de su estructura química. Hay muchos ácidos y bases comunes que utilizamos a diario. Algunos de estos se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1. pH de algunos alimentos comunes.
Precaución: algunos ácidos y bases son peligrosos para los humanos. En estos experimentos, el jugo de limón, el vinagre y el bicarbonato de sodio pueden ser peligrosos, así que tenga cuidado al manipular estos químicos. Es importante usar guantes.
¿Puedes hacer que un centavo sucio vuelva a parecer nuevo?
¿Por qué algunas monedas de un centavo parecen más sucias que otras? ¿Por qué algunas monedas de un centavo lucen brillantes? ¡Una de las razones por las que algunas monedas de un centavo parecen más sucias que otras se debe a lo sucias que en realidad están! Sin embargo, la mayoría de las monedas de un centavo se ven más sucias que otras debido a una capa de óxido de cobre que se forma en la moneda. El centavo de cobre reacciona con el oxígeno del aire para formar la capa de óxido de cobre.
Los productos químicos pueden hacer todo tipo de cosas. También existen sustancias químicas que pueden hacer que los objetos «sucios» vuelvan a parecer nuevos. ¡Estos son ácidos! Este experimento hará que las monedas de un centavo vuelvan a verse nuevas usando diferentes ácidos que se encuentran en tu cocina.
Experimento para limpiar un centavo:
1. Vierte el ácido de tu elección en una taza.
2. Echa un centavo en el ácido.
3. Después de unos minutos, saca la moneda y déjala secar sobre una toalla de papel.
Intente pulir monedas de un centavo con ácidos y bases:
• Vinagre (ácido acético)
• Jugo de naranja (ácido cítrico)
• Ketchup (acetato de sodio)
• Coca-cola (ácido fosfórico)
Todos estos líquidos/alimentos pueden limpiar hasta un centavo porque son ácidos.
Los diferentes tipos de ácidos reaccionan con el óxido de cobre para formar acetato de cobre. Cuando las monedas de un centavo se enjuagan con agua, el acetato de cobre se disuelve, dejando la moneda brillante.
Aprendiendo sobre la densidad
There are many properties that scientists use to describe materials. Density is one of these properties. Density measures how «solid» a solid, liquid or gas is. The formula for density is how much something weighs divided by the amount of space (volume) that it takes up (Density = grams/liters). The less dense something is, the less packed the particles are, and the more space it takes up.
Materiales
• Uvas
• Agua
• Azúcar
• Aceite
• Jarabe de maíz
Coloque diferentes combinaciones de estos materiales en tazas para determinar qué materiales son más y menos densos. Los fluidos y materiales que flotan en la parte superior son menos densos que las capas/objetos que se hunden hasta el fondo.
Experimento para observar la densidad del líquido
1. Ponga el jarabe de maíz en una taza.
2. Agregue colorante alimentario si lo desea.
3. Vierta los aceites encima del almíbar de maíz. ¿Se mezclan estos líquidos?
4. Vierta agua encima del aceite. ¿Qué hace el agua cuando la viertes?
En este punto, deberías tener tres capas distintas en la botella. ¡Anota qué líquidos o capas son más o menos densas!
Creando una lámpara de lava
Las lámparas de lava se han utilizado durante muchas décadas como decoración; sin embargo, ¡se pueden aprender algunas ciencias interesantes de estas lámparas! La creación de una lámpara de lava demuestra diferentes densidades entre líquidos y también reacciones químicas.
Materiales
• Botella de plástico limpia con tapa.
• Aceite vegetal
• Colorante alimenticio
• Tableta de Alka-Seltzer
• Agua
Experimento para crear la lámpara de lava
1. Llene la botella hasta la mitad con aceite vegetal.
2. Llene el resto de la botella con agua.
3. Coloque unas 10 gotas de colorante alimentario en la botella.
4. Deje caer uno de los trozos de Alka-Seltzer en el agua.
5. Una vez que haya dejado de burbujear, agregue otro trozo de Alka-Seltzer.
6. Continúe agregando Alka-Seltzer para crear la lámpara de lava que desee.
¿Cómo funciona esto?
Como puedes ver en la lámpara de lava, el agua y el aceite no se mezclan. Las moléculas de agua no se mezclan con las moléculas de aceite debido a la diferencia de densidad y solubilidad (la capacidad de dos líquidos para mezclarse). Además, el colorante alimentario se mezcla únicamente con el aceite.
Cuando viertes el agua en la botella con el aceite, el agua se hunde hasta el fondo. Esto ocurre porque el agua es más pesada (o más densa) que el petróleo.
Cuando la tableta de Alka-Seltzer reacciona con el agua, se forman burbujas de dióxido de carbono. Las burbujas se adhieren a las manchas de colores y hacen que floten hacia la superficie. Después de que la burbuja explota, la masa coloreada vuelve a hundirse hasta el fondo.
Batería de frutas
Materiales
• Fruta cítrica
• Clavo de cobre, alambre o moneda de cobre
• Clavo o tornillo de zinc o clavo galvanizado
• Alambre de cobre
• Algo que reciba energía: puede ser un LED, una bombilla pequeña o un motor pequeño.
Experimento para crear la batería de frutas.
1. Haga rodar la fruta suavemente sobre la mesa para aflojarla y tener un mejor flujo de electrones.
2. Inserte los clavos de zinc y cobre en la fruta a una distancia de aproximadamente 2 pulgadas.
3. Conecte un cable desde el tornillo de zinc al dispositivo a alimentar.
4. Conecte otro cable del cable de cobre al dispositivo que desea alimentar.
5. Verifique si el LED u otro dispositivo está encendido. Si el LED no se enciende inmediatamente, verifique que esté conectado correctamente. Quizás sea necesario darle la vuelta.
6. Si su LED no se enciende inmediatamente, intente conectar varios limones. El tipo de dispositivo que está intentando alimentar puede necesitar un voltaje y una corriente diferentes. Esto dictará la cantidad de mitades de fruta que se requieren. Puedes cortar varios limones por la mitad y luego conectarlos en serie o en paralelo para generar suficiente voltaje y corriente para alimentar el LED, la bombilla, el motor u otro dispositivo.
Los cítricos son ácidos, lo que los convierte en buenos conductores de la electricidad. La batería de frutas producirá electricidad de la misma manera que se crea una batería a partir de una papa. Se pueden fabricar baterías con cada uno y se puede probar y comparar la salida eléctrica. Una vez que su hijo pueda realizar estos experimentos, habrá una gran variedad de kits y experimentos de energía renovable que se pueden encontrar en el sitio web fuelcellstore.com para continuar expandiendo y haciendo crecer los conocimientos y habilidades de su hijo.
