Reflector solar
Experiencia práctica que permite a los estudiantes, partiendo de la construcción de un reflector solar, entender como concentrar la radiación solar en el foco de una superficie reflectante y observar el aumento de temperatura en el vaso de agua colocado en el foco del reflector solar
El agua contenida en el vaso está hirviendo y no está sobre una flama ni sobre un calentador eléctrico. ¿Sabes qué la calienta?
Radiación solar concentrada
El Sol calienta el agua del vaso. El vaso está en la posición justa de un reflector con forma de plato.
El plato tiene un perfil con la forma de una curva llamada parábola. Las superficies reflectoras parabólicas tienen la propiedad de concentrar la radiación.
La radiación llega desde el Sol y la superficie reflectora del plato la concentra en una pequeña región llamada foco.
La radiación infrarroja es absorbida por el agua situada en el foco y su temperatura aumenta.
El reflector se hace de cartón y papel de aluminio.
Una vez que tengas el reflector ¿qué puedes hacer con él?
Lo que hace el reflector
¿Cómo saber cuándo está bien orientado el plato?
No es necesario deslumbrarse al mirar la superficie reflectora. La sombra del objeto situado en el foco debe quedar justo en el orificio del fondo. Si observas la sombra del plato en el piso, el orificio se ve como si estuviera tapado.
Arriba: fuera de foco. Abajo: justo en el foco.
El agua tarda en hervir en el vaso.
Si en vez de vaso usas una pequeña lata, como las de leche condensada, pintada de negro mate, puedes hacer que un poco de agua, como una cucharada, hierva después de dos minutos de estar en el foco del plato.
Aquí puedes ver la ebullición del agua en el fondo de la lata.
La lata se ha fijado con alambres de clip y cinta adhesiva.
Un malvavisco en el foco no llega a tostarse, pero sí se calienta.
El malvavisco se calienta hasta hacerse como melcocha y ¡sabe diferente!
Un termómetro situado en el foco llegó a medir una temperatura mayor a 180 grados Celsius.
¿Qué puedes hacer en ese sitio caliente?
Y la luz también viaja en sentido contrario
Si sitúas una lámpara pequeña en el foco del reflector, la luz sigue el camino inverso a la del Sol.
El reflector puede usarse como un faro para dirigir un haz de luz a lo lejos.
Cada gajo refleja la luz y si observas de lejos verás una línea luminosa en cada gajo. ¿Por qué solamente una línea y no se ve iluminada toda el área del gajo?
Cómo hacer el reflector solar
El plato reflector consta de doce gajos de cartón delgado cubiertos de papel aluminio. Es necesario que recortes los gajos copiados de un patrón que imprimes.
AQUÍ vas a la página con el patrón para imprimir
Cualquier cartón o cartulina se curva fácilmente en una orientación y difícilmente en otra. Toma eso en cuenta para orientar las figuras de manera que sea fácil curvar las piezas.
Observa que las líneas largas del patrón NO son rectas, tienen la curvatura justa para lograr la forma parabólica del plato. Debes dibujar y recortar con precisión. Recorta el patrón impreso y úsalo para dibujar los doce gajos.
Necesitas una hoja de cartón delgado de 50 × 50 centímetros. Dibuja el patrón 12 veces alternando la orientación para aprovechar el material.
La lámina de papel aluminio tiene un lado más brillante que el otro. Es el lado brillante el que se usa para reflejar. Pega la lámina antes de recortar los gajos.
Mezcla partes iguales de pegamento blanco para papel y agua en un plato. Con una brocha esparce una capa delgada de la mezcla sobre la cara opuesta a los contornos que dibujaste. Cubre bien toda la hoja. Rápidamente pega la lámina de papel aluminio. Cuida que no queden ampollas. Mientras esperas que seque el pegamento enjuaga bien la brocha. La lámina no queda muy firme con este pegamento, así que trátala con cuidado.
Una vez seco el pegamento recorta las figuras, hazlo con precisión. Ya recortadas, curva las piezas un poco y pégalas una a una formando el plato. Vigila que los bordes contiguos queden bien juntos, sin rendijas, de eso depende la curvatura correcta del plato.
Recorta los sobrantes de cinta. El plato queda de aproximadamente 40 centímetros de diámetro y 10 de altura.
El papel aluminio queda un poco arrugado, pero no importa. Si hay arrugas grandes, aplánalas con cuidado. Si te quedaron ampollas, pícalas con un alfiler y aplánalas.
Para situar pequeños objetos en el foco del reflector se construye un armazón con tiras delgadas de madera o alambre delgado. El reflector mostrado tiene dos tiras de madera balsa de unos 43 centímetros de longitud con otras dos tiras de 7 centímetros. Las tiras largas se ajustan en muescas hechas en las marcas del borde de dos gajos opuestos y se pegan con pegamento blanco.
¡Cuidado con el Sol!
Nunca mires hacia el Sol, su radiación daña los ojos. La luz reflejada por el plato es también muy intensa y puede causar daño. Es recomendable que uses lentes para el Sol y aún así no te quedes mirando los reflejos.
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, UNAM, México
Ficha
Publicado: 25 de enero de 2013
Última modificación: 07 de marzo de 2025
Audiencia
Estudiantes
Área / disciplina
Física
Ciencias Naturales
Nivel
Primario
Categoría
Normativas
Modalidad
Todas
Formato
Texto
Etiquetas
radiación solar
reflector solar
Autor/es
Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico de la Universidad Nacional Autónoma de México
Licencia
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