A.3 Experimentos Avalanchas

Divida los estudiantes en pequeños grupos para que cada uno haga estos experimentos y lo demuestre en la sala de clase.

 Si bien no es posible crear una avalancha real en un entorno controlado por razones de seguridad, existen experimentos y demostraciones que pueden ayudar a comprender los principios físicos que subyacen a estos eventos y los factores que contribuyen a su formación. A continuación, se presentan algunas ideas para experimentos que puedes realizar para demostrar aspectos de las avalanchas:

Experimento 1: Efecto Dominó

Grupo 1:

Materiales:

• Una superficie inclinada, como una tabla o rampa
• Un conjunto de dominós u otros objetos similares

Procedimiento:

1. Coloca los dominós en fila sobre la superficie inclinada, dejando un pequeño espacio entre cada uno.
2. Empuja el primer dominó en la fila para iniciar una reacción en cadena.
3. Observa cómo los dominós caen uno tras otro, simulando el efecto dominó que se produce en una avalancha cuando se libera una masa de nieve inestable.

Discusión:

Este experimento demuestra cómo una pequeña perturbación en un sistema inestable puede desencadenar una reacción en cadena más grande. En el caso de las avalanchas, una pequeña perturbación, como el paso de un esquiador o un cambio en la temperatura, puede desencadenar el colapso de una masa de nieve inestable.

Experimento 2: Angulo de Reposo

Grupo 2

Materiales:

• Un recipiente con arena o harina fina
• Un protractor o una herramienta para medir ángulos

Procedimiento:

1. Llena el recipiente con arena o harina hasta que la superficie esté a punto de desbordarse.
2. Inclina lentamente el recipiente hasta que la superficie de la arena o la harina comience a deslizarse.
3. Mide el ángulo de la superficie justo antes de que se produzca el deslizamiento. Este ángulo se conoce como el ángulo de reposo.
4. Repite el experimento con diferentes cantidades de arena o harina para observar cómo el ángulo de reposo cambia según la cantidad de material en el recipiente.

Discusión:

Este experimento demuestra el concepto del ángulo de reposo, que es el ángulo máximo en el que un material granular puede inclinarse sin deslizarse. En el caso de las avalanchas, la pendiente del terreno juega un papel crucial en la formación de avalanchas. Las pendientes más inclinadas tienen un menor ángulo de reposo, lo que significa que son más propensas a las avalanchas que las pendientes más suaves.

Experimento 3: Efecto de la Cohesión

Grupo 3

Materiales:

• Dos bandejas de plástico
• Agua
• Sal

Procedimiento:

1. Llena una bandeja de plástico con agua hasta aproximadamente la mitad.
2. Espolvorea sal sobre la superficie del agua.
3. Coloca la otra bandeja de plástico vacía boca abajo sobre la bandeja de agua con sal.
4. Sostén la bandeja superior con cuidado y gírala lentamente hasta que la sal se distribuya uniformemente sobre la superficie del agua.
5. Observa cómo la sal se agrupa en pequeñas islas en lugar de esparcirse uniformemente sobre el agua.

Discusión:

Este experimento demuestra el efecto de la cohesión, que es la fuerza que atrae a las partículas entre sí. En el caso de la nieve, la cohesión entre los cristales de hielo juega un papel importante en la estabilidad del manto nivoso. Una fuerte cohesión puede ayudar a prevenir la formación de avalanchas, mientras que una cohesión débil puede hacer que la nieve sea más propensa a deslizarse.

Experimento 4: Efecto de la Densidad

Grupo 4

Materiales:

• Dos botellas de plástico del mismo tamaño
• Agua
• Aceite

Procedimiento:

1. Llena una botella de plástico con agua hasta aproximadamente la mitad.
2. Llena la otra botella de plástico con aceite hasta aproximadamente la mitad.
3. Cierra ambas botellas con cuidado.
4. Sostén ambas botellas una al lado de la otra y observa cómo la botella de agua se hunde más rápido que la botella de aceite.

Discusión:

Este experimento demuestra el concepto de densidad, que es la cantidad de masa por unidad de volumen. En el caso de la nieve, la densidad del manto nivoso juega un papel importante en la formación de avalanchas. La nieve más densa es más propensa a las avalanchas que la nieve menos densa porque tiene más masa por unidad de volumen, lo que ejerce una mayor presión sobre la base del manto nivoso.

5. Experimento de la botella de refrescos:

Grupo 5

Materiales:

• Botella de refrescos de plástico vacía
• Tapa de la botella
• Agua

Procedimiento:

1. Llena la botella de refrescos hasta la mitad con agua.
2. Cierra la botella herméticamente.
3. Agita vigorosamente la botella durante unos segundos.
4. Observa cómo el agua dentro de la botella se arremolina y crea pequeños "mini-avalanchas" en las paredes de la botella.

Explicación:

Este experimento demuestra el efecto de la agitación o vibración en el comportamiento de los materiales granulares. Cuando la botella se agita, el agua dentro de ella se agita y pierde su estructura cohesiva, lo que permite que se mueva libremente y fluya como si fuera una avalancha en miniatura. Este principio es similar a lo que sucede en las laderas de las montañas, donde los terremotos, las explosiones o incluso el paso de esquiadores pueden desencadenar avalanchas.

Es importante tener en cuenta que estos experimentos solo simulan algunos aspectos de las avalanchas y no deben usarse para reemplazar la educación y la formación adecuadas sobre la seguridad en avalanchas.