Geraldine Bastidas Ozuna

Óptica – Refracción de la luz con lentes convergentes y microscopio casero

Introducción

En esta entrada quiero contar mi experiencia aprendiendo sobre la óptica, especialmente sobre la refracción de la luz y el funcionamiento de las lentes convergentes. Además, explicaré el proyecto escolar que realizamos: la construcción de un microscopio casero hecho con materiales sencillos. Fue interesante descubrir cómo conceptos que parecen complejos se entienden mucho mejor cuando se ponen en práctica.

¿Qué es la refracción de la luz?

La refracción es el fenómeno que ocurre cuando un rayo de luz cambia de dirección al pasar de un medio a otro, por ejemplo, del aire al agua o del aire al vidrio de una lente.

Este cambio se da porque la luz no viaja a la misma velocidad en todos los materiales.

Un ejemplo común es cuando metemos un lápiz en un vaso con agua y parece que está doblado. Eso ocurre por la refracción.

¿Qué es una lente convergente?

Una lente convergente, también llamada convexo, es más gruesa en el centro que en los bordes. Su forma permite que los rayos de luz que pasan por ella se unan en un punto llamado foco.

Principales funciones de una lente convergente:

Amplía objetos pequeños.

Se utiliza en lupas, cámaras, telescopios y microscopios.

Permite enfocar la luz para producir imágenes más claras.

En el proyecto usamos una lente convergente porque es la que permite aumentar la imagen al concentrar los rayos que vienen del objeto antes de llegar a nuestro ojo.

Nuestro experimento: un microscopio casero

Como proyecto escolar, construimos un microscopio casero para comprender mejor cómo actúa la refracción y por qué las lentes convergentes ayudan a aumentar las imágenes. Aunque suena complicado, los materiales fueron fáciles de encontrar y el resultado fue sorprendentemente funcional.

Materiales utilizados

1. Lente convexo: puede ser el lente de una lupa, de una cámara vieja o de algún objeto que tenga lentes similares.

2. Bote plástico: funciona como cuerpo del microscopio y como soporte.

3. Linterna: para iluminar la muestra desde abajo o desde un costado.

4. Tubo de cartón: de papel higiénico o de cocina; sirve como ocular.

5. Cartón plano: para construir una base donde colocar la muestra, tipo portaobjetos.

Proceso de construcción

1. Preparación del cuerpo del microscopio

Al bote plástico le hicimos un agujero en la base para colocar allí la lente convergente. El agujero debía tener el tamaño exacto para que la lente quedara firme y no dejara entrar luz adicional.

2. Colocación de la lente

La lente se fijó con cinta o pegamento. Esta pieza es fundamental porque refracta la luz y permite que veamos el aumento.

3. Construcción de la mirilla

El tubo de cartón se colocó en la parte superior del bote, funcionando como el ocular por donde observamos.

4. Iluminación

La linterna se usó para dirigir la luz hacia la muestra. Sin una buena iluminación, incluso con la lente, la imagen no se ve claramente.

5. Base para la muestra

Con el cartón plano hicimos una base donde colocamos hojas, fibras de papel y pequeñas partículas de tierra para observarlas.

¿Cómo funciona este microscopio casero?

El microscopio funciona gracias al fenómeno de la refracción. Cuando los rayos de luz provenientes del objeto pasan por la lente convergente:

1. Se refractan (cambian de dirección).

2. Se unen en un punto focal.

3. Forman una imagen aumentada.

4. Nuestro ojo, a través del tubo de cartón, recibe esa imagen ampliada.

Los microscopios profesionales funcionan bajo el mismo principio, solo que utilizan varias lentes y materiales más avanzados.

¿Qué observamos?

Lo primero que observamos fueron fibras de una hoja. A través del microscopio casero pudimos ver:

Texturas que no se aprecian a simple vista.

Líneas internas muy delgadas.

Pequeños puntos y detalles microscópicos.

También observamos tierra y notamos pequeñas partículas que parecían rocas diminutas.

Conclusión

Construir este microscopio casero como proyecto escolar fue una excelente forma de entender mejor la refracción y el funcionamiento de las lentes convergentes. La física se vuelve mucho más clara cuando se puede aplicar en un experimento real.

Con este proyecto aprendimos que:

La luz cambia de dirección al atravesar distintos materiales.

Las lentes convergentes pueden aumentar imágenes gracias a su forma.

Con materiales sencillos se pueden construir instrumentos científicos funcionales.

Esta experiencia permitió acercarnos más al mundo microscópico y comprender cómo la óptica está presente en muchos aspectos de la vida diaria.

-------------------------------------------------------------------------

Proyecto Ambiental – El Compostaje y su Impacto en Nuestro Entorno

Introducción

En este blog quiero contar mi experiencia realizando un proyecto ambiental sobre el compostaje, una técnica que permite transformar los residuos orgánicos en abono natural. Este proyecto no solo nos ayudó a entender mejor cómo manejar adecuadamente los desechos, sino también a tomar conciencia del impacto real que tienen nuestras acciones en el medio ambiente.

Como estudiante de grado 11, siento que estas actividades nos ayudan a conectar la teoría con la práctica y a entender que los pequeños cambios pueden generar grandes resultados si se mantienen en el tiempo.

¿Qué es el compostaje?

El compostaje es un proceso biológico en el que los residuos orgánicos, como restos de comida o material vegetal, se descomponen gracias a la acción de microorganismos, hongos y lombrices. El resultado final es un material oscuro, con olor a tierra húmeda, conocido como compost, que sirve como fertilizante natural.

Este método se ha convertido en una alternativa ecológica al uso de fertilizantes químicos, que suelen contaminar el suelo y el agua. Además, ayuda a reducir la cantidad de basura que producimos diariamente.

Importancia del compostaje en el ambiente

Realizar compost tiene muchos beneficios ambientales, y durante el proyecto pudimos observarlos poco a poco. Algunos de los más importantes son:

Reduce la cantidad de residuos sólidos, ya que una gran parte de la basura doméstica es orgánica.

Disminuye la contaminación, ya que al evitar que los restos orgánicos lleguen a los rellenos sanitarios, también reducimos la emisión de gases como el metano.

Mejora la calidad del suelo, aportando nutrientes que permiten el crecimiento de plantas de manera más saludable.

Fomenta la agricultura sostenible, al reemplazar fertilizantes industriales.

Promueve la educación ambiental, ya que al hacerlo conscientemente entendemos la importancia del reciclaje y el uso responsable de los recursos.

Este proyecto nos hizo ver que el compostaje no solo beneficia al planeta, sino que también puede ser útil en nuestra casa, escuela y comunidad.

Nuestro proyecto escolar de compostaje

Como parte de las actividades ambientales del grado 11, realizamos un proyecto práctico donde elaboramos nuestro propio compost. Esta actividad tenía como objetivo enseñarnos a manejar los residuos orgánicos de forma adecuada y a comprender el proceso biológico que ocurre dentro de un compostador.

Trabajamos en grupos y cada uno eligió un tipo de recipiente y un método. Algunos usaron cajas de madera, otros baldes plásticos y otros botellas grandes. Lo importante era mantener condiciones adecuadas de humedad, oxígeno y temperatura para que los microorganismos pudieran realizar su trabajo.

Materiales utilizados

Para nuestro compost utilizamos materiales bastante comunes, como:

Restos de frutas y verduras

Cáscaras de huevo trituradas

Hojas secas

Tierra

Agua

Un recipiente grande con tapa (puede ser un balde o una caneca)

Palito o herramienta para mezclar

En el proyecto aprendimos que no todo se puede echar al compost. Por ejemplo, no se deben agregar carnes, grasas ni restos de alimentos muy procesados, porque pueden generar malos olores y atraer animales.

Proceso de elaboración

1. Preparación del recipiente

Elegimos un recipiente grande y le hicimos pequeños agujeros para permitir la entrada de oxígeno, que es fundamental para que los microorganismos respiren y descompongan la materia orgánica.

2. Primera capa

Colocamos hojas secas o pedacitos de cartón para formar una base. Esta capa ayuda a absorber la humedad y a evitar que el compost se apelmace.

3. Agregado de residuos orgánicos

Fuimos añadiendo restos de frutas, verduras y cáscaras de huevo. Cada vez que agregábamos una capa húmeda, cubríamos con hojas secas o tierra para equilibrar la mezcla.

4. Humedecer y mezclar

La mezcla no debía quedar ni muy mojada ni muy seca. Para eso, agregábamos agua solo cuando era necesario y removíamos cada cierto tiempo para permitir el paso del aire.

5. Tiempo de transformación

El proceso completo tardó varias semanas. Al principio se notaba claramente cada residuo, pero con el paso del tiempo todo empezó a convertirse en una masa oscura parecida a la tierra fértil. Ese fue el momento en que supimos que el compost estaba listo.

Observaciones durante el proceso

Durante las primeras semanas, lo que más llamaba la atención era el olor. Sin embargo, si se hacía bien, el compost no debía oler mal; más bien tenía un aroma parecido a la tierra húmeda. También observamos que la mezcla aumentaba de temperatura debido a la actividad microbiana.

Notamos la aparición de pequeños insectos y lombrices, lo que en vez de ser algo negativo, indicaba que el compost estaba funcionando correctamente. Incluso pudimos identificar partes que se descomponían más rápido que otras, como las frutas frente a las cáscaras de huevo.

Resultados finales

Al terminar el proceso, obtuvimos un compost de color oscuro, con textura suelta y olor agradable. Lo utilizamos para sembrar plantas pequeñas en materas y el resultado fue sorprendente: crecieron más rápido y se veían más verdes y saludables.

Esto nos permitió comprobar que el compost realmente aporta nutrientes y mejora la calidad del suelo. También nos ayudó a valorar la importancia de reducir la basura y de aprovechar los recursos que normalmente desechamos sin pensar.

Conclusión

Este proyecto ambiental sobre compostaje fue una experiencia muy valiosa. Nos permitió ver que la solución a muchos problemas ambientales empieza con acciones pequeñas, como separar los residuos, reciclar y darle un nuevo uso a lo que considerábamos basura.

El compostaje nos enseñó que:

Podemos reducir considerablemente los residuos orgánicos.

Los microorganismos cumplen un papel fundamental en el reciclaje natural.

El compost es un fertilizante ecológico, económico y sostenible.

Cualquiera puede hacerlo en su casa con materiales simples.

Los proyectos ambientales pueden generar un cambio real si todos participamos.

Gracias a esta actividad, ahora entendemos mejor la importancia de cuidar el planeta y estamos motivados a aplicar estos conocimientos en nuestra vida diaria.

---------------------------------------------------------------------------

PROYECTO AMBIENTAL Y TECNOLÓGICO

Sistema de Riego Automático con Arduino

1. Planteamiento del problema

En la actualidad, muchas personas no cuentan con suficiente tiempo para regar sus plantas diariamente debido al trabajo, estudio u otras responsabilidades. Esto provoca que muchas plantas se deshidraten o mueran por falta de cuidados.

Por este motivo surgió la siguiente pregunta guía:

¿Cómo podemos construir un sistema de regado automático, económico y sencillo que ayude a mantener las plantas hidratadas aun cuando los dueños no tengan tiempo para hacerlo manualmente?

Este proyecto busca ofrecer una solución accesible para hogares y estudiantes, utilizando Arduino como herramienta de control y programación, sin recurrir a sensores costosos o sistemas complejos.

2. Componentes del sistema

Para elaborar nuestro sistema de riego automático seleccionamos materiales económicos, fáciles de conseguir y adecuados para un proyecto escolar. Cada componente cumple una función esencial dentro del sistema.

Arduino UNO

Es una placa electrónica programable que funciona como el “cerebro” del sistema.

Es el encargado de controlar el tiempo en el que la bomba se enciende o apaga.

Funciones:

Ejecutar las instrucciones del programa cargado.

Activar o desactivar la bomba en momentos específicos.

Coordinar el funcionamiento de todos los componentes conectados.

Bomba de agua (5V o 12V, sumergible)

Es un pequeño motor que mueve agua a través de una manguera desde un depósito hacia las plantas.

Funciones:

Realiza el riego de forma automática.

Sustituye la acción manual de regar con regadera.

Módulo relé

El relé funciona como un interruptor controlado electrónicamente. Permite que el Arduino maneje cargas eléctricas mayores, como la bomba.

Funciones:

Aísla eléctricamente la bomba del Arduino.

Permite activar o desactivar la bomba con una pequeña señal del Arduino.

Fuente de alimentación

Es el elemento que suministra energía tanto al Arduino como a la bomba. Puede ser un adaptador de corriente, una batería o un cable USB.

Funciones:

Mantener el sistema funcionando sin necesidad de un computador.

Garantizar que la bomba reciba el voltaje adecuado.

Protoboard

Es una placa de pruebas que permite conectar componentes sin necesidad de soldar.

Funciones:

Facilitar el montaje del circuito.

Permitir corregir errores y modificar el diseño fácilmente.

Cables jumper

Son cables pequeños que se utilizan para realizar conexiones entre el Arduino, la protoboard y los demás componentes.

Funciones:

Transmitir señales eléctricas.

Permitir una conexión segura y ordenada del sistema.

LED y resistencia de 220 ohmios

El LED nos permite simular el encendido de la bomba sin necesidad de usar agua durante las pruebas.

Funciones:

Representar visualmente el momento en que la bomba se activa.

Verificar que el código y las conexiones funcionan correctamente.

Proteger el LED mediante la resistencia para evitar que se queme.

3. Diseño del sistema

Antes de construir el prototipo físico, realizamos una simulación del circuito en la plataforma Tinkercad.

Allí organizamos la distribución de los componentes, realizamos las conexiones virtuales y probamos el código para asegurarnos de que el sistema funcionara correctamente antes de montarlo en la vida real.

4. Planificación

Para el desarrollo del proyecto utilizamos los siguientes materiales:

Arduino UNO

Sensor de proximidad (infrarrojo o ultrasónico HC-SR04)

Bomba de agua (5V o 12V)

Módulo relé

Fuente de alimentación

Manguera delgada

Dos depósitos de agua

LED indicador

Protoboard

Cables jumper

Cada integrante del grupo asumió un rol específico que permitió avanzar de forma organizada durante el desarrollo del proyecto.

5. Construcción del prototipo

Código en Arduino

Responsable: María Cecilia Arciria

Fue la encargada de escribir y cargar el código que controla los tiempos de encendido y apagado de la bomba. Gracias a su trabajo, el sistema puede funcionar automáticamente sin supervisión constante.

Ensamblaje y cableado

Responsables: Luz Daniela Rodríguez y Taliana Medina

Ellas armaron todo el circuito en la protoboard, conectaron la bomba, el relé y el Arduino, y verificaron que todo estuviera correctamente instalado.

Presentación del proyecto

Responsables: Fabián Araujo y Geraldine Bastidas

Ellos prepararon la explicación final del proyecto, demostraron su funcionamiento y presentaron la importancia de implementar sistemas automáticos para el cuidado de las plantas.

6. Conclusión

El sistema de riego automático con Arduino demuestra que es posible utilizar herramientas tecnológicas sencillas para resolver problemas cotidianos de manera eficiente. Este proyecto no solo facilita el cuidado de las plantas, sino que también fomenta el ahorro de agua, la responsabilidad ambiental y el aprendizaje práctico en programación y electrónica.

Además, permitió desarrollar habilidades como el trabajo en equipo, la organización y la creatividad.

Gracias a la combinación de conocimientos teóricos y prácticos, se logró construir un prototipo funcional, económico y accesible que puede ser implementado en hogares, instituciones educativas y huertos escolares.