Experimentos con imanes IV los mumetales

Radiografías caseras con lamparas de televisores

Hola, hoy les voy a mostrar un experimento al mejor estilo Rontgen cuando descubrió los rayos X.
Antes de que se dispongan a querer repetir este experimento quiero advertirles que estar expuestos a los rayos x es muy perjudicial para la salud ya que los mismos son radiaciones ionizantes y pueden afectar el adn de las células provocando daños irreversibles en el material genético, enfermedades como cancer, mutaciones y malformaciones, asi que mucho cuidado, esto esta mejor para ver que para hacer.

rontgen

 

Retrato artístico de Wilhelm Conrad Röntgen, primer ganador del Premio Nobel de Física.
https://es.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_R%C3%B6ntgen
Para este experimento vamos a usar una maquina de winshurst casera, la misma que vieron en el experimento del ciclotron didáctico, tambien se puede usar la fuente que mostré para el lifter en lugar de la máquina electrostática, como a mi me gusta asi bien vintage usaré la winshurst, tambien necesitamos una lámpara antigua de televisión que es una rectificadora de alta tensión y era muy común en aparatos de televisión a lámparas de los años 1.970 y 1.980, su denominación es 1B3 y se puede comprar en ebay tambien he visto varias ofertas en mercadolibre por solo unos pocos pesos, tambien hay otros tubos que son muy emisores de Rx como el 2X2A, el…. , etc, casi todas las lámparas rectificadoras de alta tensión de TV antiguas tenían esta propiedad de emitir Rx.
Vamos a usar un contador Geiger que es un instrumento que puede medir las radiaciones ionizantes, se podría usar en su lugar tambien una placa radiográfica de las que usan los odontólogos, pero es mas gráfico el instrumento al menos para este video, ademas no me tengo que exponer tanto a los RX ya que inmediatamente se hace visible el fenómeno. De todas formas les voy a mostrar unas radiografías tomadas con este tipo arreglo que hice hace un tiempo.
Vamos con un poco de teoría, Como se forman los rayos X??
Si aceleramos un chorro de electrones con unas decenas de kilovoltios y los hacemos impactar con un metal, por ejemplo hierro, o molibdeno, cuando el electrón se desacelera al ingresar a las capas mas internas de estos átomos pesados se produce una radiación de frenado, esa radiación lleva un nombre difícil bremsstrahlung, que es lo que pasa en esas capas cercanas al núcleo, el electrón acelerado saca de la primera capa al electrón propio del atomo del metal y asi este átomo queda excitado e inestable, inmediatamente el electrón de la capa siguiente baja a ocupar la vacante que dejó el electrón de la capa K, cuando eso ocurre, emite energía en forma de luz de una determinada frecuencia, en este caso es una luz muy especial porque no la podemos ver con los ojos y es muy penetrante, capaz de atravesar cuerpos , son los rayos x

 

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Estos rayos pueden poner negros los papeles fotográficos y fueron una revolución para la medicina casi inmediatamente que se descubrieron, ya que es posible ver el interior de los cuerpos sin abrirlos, su estructura osea, fracturas etc.
Al ser radiaciones ionizantes sus características son muy similares a las radiaciones gama de los elementos radiactivos solo que estas tienen un origen nuclear y los RX tienen su origen en la corteza del átomo como les comenté antes.
Por ese motivo al ser ionizantes las podemos detectar con el contador Geiger como haremos en este caso.
Antes de hacer el experimento quiero mostrarles un tubo de rayos x comercial para que tengan una idea que hay en esa caja cuando nos apuntan para sacarnos una radiografía, este tubo se partído pero podemos ver los dos electrodos, el cátodo que tiene un filamento interno para mejorar la emisión de electrones y el ánodo que esta en chanfle para apuntar los rayos x es de cobre y tiene una placa de molibdeno donde choca el as de electrones, en algún momento voy a hacer un experimento con estos electrodos.

Bien, pasemos al arreglo para ver los rayos x generados con la maquina de winshurst, esta máquina es capaz de generar tensiones del orden 40 a 50 Kv, hace chispas de unos 4 o 5 cm.

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Como se ve es bien simple, los electrodos de la máquina de winshurst se conectan uno al casquillo superior de la lampara que es el ánodo y los terminales del zócalo se unen todos y se conectan al otro terminal del generador electrostático, no importa si no sabemos cual es el positivo y el negativo de la máquina de winshurst, igual va a funcionar.
Al contador geiger podemos ponerlo cerca del tubo, luego damos manija a la máquina y veremos que el geiger comienza a acusar radiación ionizante en los dos led del panel, ambos el amarillo y el rojo quedan prendidos permanente y el instrumento se va a fondo de escala, practicamente queda saturado.
Podemos hacer un arreglo para sacar una radiografía pero en ese caso recomiendo colocar la lámpara en un caño de plomo dejando solo un orificio de salida y en ese caso alimentar con una fuente de alta tensión durante unos 10 o 15 minutos y rajar para no quedar expuestos a los RX , con un tubo 2X2A y una fuente de 45- 50 Kv como la del lifter tomé estas radiografías

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La placa radiográfica se coloca debajo de lo que se quiere ver y luego hay que revelarla

Bueno eso fue todo por ahora, gracias por ver el video, manita arriba y suscribirse que es gratis, comentarios serán bienvenidos.
Saludos y hasta la próxima

Ciclotron didáctico demostrativo (reload)

Antes de empezar con el experimento quiero darles una idea de que es un ciclotrón  y para que sirve, desde 1930 con la invención del generador de Van Der Graaff los físicos han tratado de acelerar partículas cargadas para hacerlas chocar entre ellas o contra blancos sobre todo para estudiar la composición interna de esas partículas, cuando dos estas chocan a esas altísimas velocidades se generan un a cantidad de otras partículas mas exóticas que son la curiosidad de los cientificos y se ha abierto una núeva página de la fisica que es el llamado modelo estandar  donde se estudian las interacciones fundamentales  y su relación con estas partículas, seguramente habrán oído hablar del boson de Higgs  que es una partícula de estas cuya existencia fue confirmada en 2012 por los estudios que se realizan en el gran colisionador de hadrones  del CERN.

modelo standard

acelerador con vdg

Las partículas empezaron siendo aceleradas por diferencia de potencial, voltajes, pero manejar tensiones del orden de los megavoltios no es moco de pavo, asi fue que se inventó el ciclotón donde se combinaba una tensión alterna, radiofrecuencia, con un potente campo magnético, asi la partícula se inyecta en un dispositivo que esta formado por dos semicírculos huecos llamados Ds, estos semiciculos estan sometidos a un potente campo magnético constante, de esta forma la partícula al pasar de una D a la otra recibe una aceleración extra y como el campo es constante la partícula qe cada vez lleva mas energía se va abriendo describiendo una especie de espiral, después de unas 100 vueltas sale con una enorme energía, esto esta muy bueno porque no se requieren tensiónes muy altas para acelerar partículas de hecho en el laboratorio del CERN hay dos parientes del ciclotron que se llaman sincrotrones.

Cyclotron_patent

sps

Bueno ahora vamos al experimento

Materiales necesitamos

Una tulipa de luz o una ensaladera de unos 15 a 20 cm de diámetro

Papel aluminio

Una pelotita de ping pong

Tinta china

Cemento de contacto

Una fuente de alta tensión, usaré en este caso una máquina electrostática la maquina de winshurst, es casera, en su dia explicaré como hacerla, y también probaré con una fuente de alta tensión que usé en el experimento del levitador o lifter.

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Para empezar cortamos unas tiras de papel aluminio de 1 cm de ancho y unos 30 de largo a dos de ellas las pegamos en cruz  pasando por el centro de la base de la tulipa. Y en cada cuadrante justo a la mitad pegamos otra cinta dejando un espacio de 1,5 cm entre el centro y la punta, estas tiras tienen que seguir hacia el lado exterior de la tulipa mas o menos 2 cm, luego por la parte exterior pegamos otra cinta de aluminio que haga contacto con los 4 sectores.

A la pelota de ping pong la pintamos con tinta china para hacerla conductora

Listo, colocamos en el centro algo cilindrico de plástico y la pelota de ping pong,  y le damos tensión con la winshust
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Ahora probamos con la fuente del lifter

Por supuesto el mecanismo de aceleración de esta pelota es por atracción repulsión y el giro no lo da un campo magnético como en los ciclotrones sino la forma de la tulipa.

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Experimentos con imanes, donde conseguirlos, magnetismo

Una de las cosas que mas entusiasma a los alumnos son los imanes, siempre en medio de otros contenidos me están preguntando cuando vamos a hacer experimentos de magnetismo, hoy voy a enseñar algunos experimentos y además de donde podemos extraer imanes para hacer las pruebas.

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Gracias

Pinturas radiactivas. El reloj de mis suegros

Ayer mi esposa trajo un recuerdo de su casa paterna que tenía mi cuñado, se trata de un despertador de los viejos, esos a cuerda, probablemente de la década del 60 o 70, cuando lo ví , inmediatamente sospeché que encontraría algo en el reloj y anoche hice las pruebas pertinentes.

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En efecto, estos relojes venían pintados con una pintura fosforescente a base de Radio, un elemento radiactivo, estas pinturas fueron muy usadas en esos años y hasta fines de la década del 80 luego fueron cambiadas por otros productos sintéticos.

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Vamos a hacer una pequeña prueba usando el contador Geiger para verificar lo que les estoy contando.

Pueden ver que hay bastante actividad en el panel del reloj

Los materiales radiactivos emiten tres tipos de radiaciones, las alfa las beta y las gama,  las alfa son partículas de tamaño grande comparadas con las betas que tienen el tamaño del electrón, estas radiaciones alfa no pueden escaparse del reloj ya que hay un vidrio al frente que sin duda atajará estos núcleos de helio, lo que les estoy diciendo es que lo que mide el geiger no son las radiaciones alfa que curiosamente son las que le dan la propiedad a la pintura de hacer la fosforescencia. Lo que en realidad detecta el contador es la radiación beta y gama que si pueden atravesar el vidrio.

Muchos se preguntaran si esta radiación es peligrosa o a la larga pudo afectar la salud de quienes estaban expuestos, la respuesta en no, si bien el gran temor es que la radiación pueda afectar el adn de nuestras células produciendo cancer, sobre todo de células que se estan dividiendo estas pinturas solo podrían afectar la salud en caso que las ingiriéramos cosa muy improbable ya que el reloj esta cerrado con el vidrio al frente y no se tiene acceso directo a la pintura salvo desarmando.

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Saludos y hasta la próxima

Construcción y funcionamiento de un lifter ionocraft o levitador (Reload)

Hola, hoy vamos a hacer otro experimento con alta tensión, se trata de un levitador o lifter, este dispositivo es muy interesante ya que puede despegar y quedar flotando en el aire, se trata de un capacitor cuyas armaduras no son simétricas, una es solo un hilo muy fino de cobre y la otra una superficie bastante mayor de aluminio de cocina.

Si recuerdan cuando aplicábamos altos potenciales de voltaje a una punta o un filo se produce en un efecto llamado, efecto corona, donde el aire se ioniza mucho y provoca el una especie de soplido, el viento iónico, como puede verse en este experimento con una vela. Si a esos iones los dirigimos por medio de otro electrodo de signo contrario conseguimos un soplido constante capaz de elevar objetos livianos, como es el caso del lifter.

Para realizar este experimento es necesario contar con una fuente de alta tensión de corriente continua de unos 35 a 45 Kv, en esta entrada esta descrita la fuente, voy a experimentar una fuente mas simple que a su vez permita regular la alta tensión que es algo necesario para que el lifter despegue en forma suave y la pondré en otra entrada.

Hoy veremos como fabricar la nave en si, usaremos papel de aluminio y madera balsa, la que se usa para aeromodelismo, pegamento de cianoacrilato, cinta transparente y alambre muy fino de cobre que sacaremos de un cable.

Para empezar con el cutter cortamos la madera balsa de 1.5 mm de espesor:

3 tiras de 2mm de ancho por 180 mm de largo,

y tambien para las patas del levitador necesitaremos 3 tiras de 2 mm de ancho por 110 mm de largo

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A los 50 mm de las tiras de 110 hacemos una marca y con cianoacrilato pegamos una de las tiras de 180 mm en forma perpendicular

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Una vez que tenemos las 3 T armamos el triangulo de la siguiente forma,

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Hay que reforzar bien las uniones con pegamento

Cortamos una tira de aluminio de 565mm x 50mm

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La tira de aluminio la vamos a marcar a lo largo a los 40 mm, con un boligafo y en sectores de 185 mm dejando 5 mm al comienzo y 5 mm al final, además le haremos cortes un poco mas profundos donde van los dobleces, esto es para que si saltan arcos no se prenda fuego la madera balsa.

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Y cortamos como en el diagrama

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Una vez hecho esto se doblan las tres pestañas y se pegan sobre los listones largos

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El modelo tiene que quedar asi, ahora solo nos queda poner el alambre delgado a los 40 mm desde el borde del aluminio, sobre los listones mas cortos, tiene que ser muy fino este alambre, se puede sacar de algun filamento de este tipo de cables

En Uno de los listones se deja un hilo de cobre que sobre unos 30 cm será donde conectaremos el terminal positivo de la fuente

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Con un trozo de cinta transparente se pega otro filamento de unos 30 cm en el aluminio que será el negativo.

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Hay que hacer el modelo bien prolijo y que quede muy liviano. Este lifter tiene un peso de 2,23 gramos

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Para hacerlo levitar hay que sujetarlo a la mesa con 3 hilos, uno en cada pata, pegados con cinta transparente dejando mas o menos flojo para que pueda levantarse, si no se sujeta el lifter sale volando

Ojo que se esta trabajando con altos voltajes y si se suelta puede producir cortocircuitos y chispas

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Saludos y nos vemos.

Como afinar la guitarra con el frecuencímetro para PC

Hola amigos, hoy vamos a ver una práctica para afinar la guitarra usando el frecuencímetro del programa que usa la placa de sonido del PC, hasta ahora había trabajado siempre el programa Visual Analyser pero hoy vamos a usar otro soft, también gratuito que me ha gustado mucho llamado Soundcard Scope, picar en el link para descargarlo, este programa además de estar en español permite usar los dos canales del osciloscopio y tiene como Visual Analyser un frecuencímetro un generador de señales etc.

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Siempre recuerdo que mi mamá me mandaba a aprender guitarra y yo era desafinado hasta para tocar el timbre, además no estaba quieto nunca y tocaba las clavijas y hacía desastres asi que cada vez que iba, el profe tenía que afinar de nuevo, una lástima en aquella época no había compus como las de ahora para poder hacer lo que natura no da.

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Para este práctico vamos a necesitar

1 Micrófono

1 Guitarra

Software Soundcard Scope

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1 tabla de frecuencias de las cuerdas sonadas al aire

Como lo haremos:

Las cuerdas de la guitarra cuando suenan al aire emiten una frecuencia característica, así por ejemplo:

La primera cuerda que es la mas aguda cuando la guitarras esta afinada suena a 329,63 hz

El frecuencímetro del Souncard puede leer sonidos hasta con décimas de herz, sin embargo en la práctica esos dos dígitos se ponen bastante variables a la hora de medirlos, así que nos conformaremos con el entero de los herz y el primer dígito después de la coma si vamos muy fino y con paciencia.

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La tabla de frecuencias de las cuerdas de guitarra sonadas al aire son las siguientes

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Para comenzar vamos a correr el programa y en la pestaña de ajustes ponemos en salida los parlantes de la pc y en la entrada el micrófono.

ajuste

Una vez hecho esto, vamos a frecuencia y golpeamos suavemente el micrófono debe aparecer movimiento en el analizador de espectros.

Luego colocamos el micrófono dentro de la caja de la guitarra y hacemos sonar la primera cuerda ajustando o soltando la clavija hasta tener la frecuencia que indica la tabla, ahora hacemos el mismo trabajo con la segunda, la tercera, la cuarta y la quinta, en la sexta puede que el

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frecuencímetro detecte la segunda armónica, asi que es posible que nos marque el doble de la frecuencia, unos 164 hz, una vez que terminamos listo a hacerla sonar. Se que los musicólogos van a decir que no es perfecto esto, pero para los oreja de lata va perfecto

Un video que explica el procedimiento completo

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Bobina de Tesla casera para demos (fuente de alimentación y spark gap) Segunda parte

Hola, para alimentar esta pequeña bobina voy a usar una fuente de alta tensión que presente hace un tiempo en otra entrada, que se hace usando una fuente de PC y un flyback de los antiguos, de TV blanco y negro, en realidad se puede emplear cualquier fuente de alta tensión , como la que usa un solo transistor 2n3055 que también presenté antes en el trabajo sobre cámaras Kirlian y también con un transformador de cartel de neón o un transformador de microondas pero no lo recomiendo por su peligrosidad.

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No voy a volver a explicar cómo se hace esta fuente con la fuente de PC pero si voy a comentar que para usarla vamos a hacerle dos modificaciones, primero vamos a rectificar ya que esta fuente es de corriente alterna y para esta bobina es necesario corriente continua, usaremos para esto un diodo de alta tensión, los comúnmente llamados “cigarros” éstos tienen marcado de un extremo una línea que es el cátodo, el otro extremo que no tiene nada, esa parte que no tiene marca va conectada al terminal vivo del flyback.

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De esta forma en el extremo con la línea del diodo tendremos el polo positivo de nuestra fuente rectificada y la masa el negativo.

No vale usar diodos de microondas, si bien son de alta tensión no sirven para este tipo de fuentes conmutadas.

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La segunda modificación que le vamos a hacer es mejorar el ciclo de trabajo de la fuente de PC, ya que están diseñadas para trabajar con carga, así que le daremos carga usando una lámpara halógena de 20w 12v, la conectaremos a una de las salidas de la fuente de PC color amarillo y negro, de esta manera la fuente va a mejorar el ciclo de trabajo y va a tener más potencia.

Ahora pasamos al sparck gap o chispero, se puede construir de varias formas la más simple es usando dos tornillos montados sobre unos pilares de acrílico como puede verse acá.

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La separación entre los dos tornillos es más o menos de 2 mm deben estar bien pulidos y hay que limpiarlos seguido porque se oxidan bastante.

También puede hacerse como en este caso, con un trozo de acrílico grueso al que se le realizan dos roscas para acercar y alejar los tornillos en este caso habrá que limar la punta de los tornillos para que queden redondeadas. La conexión de este tipo de spark gap se hace con pinzas caimán para poder mover el tornillo y ajustarlo a la distancia óptima este chispero es más silencioso porque el arco queda encerrado.

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Otro spark gap, que es el más recomendable, es el que se hace con un pequeño motor de DC, que se puede obtener de una lectora de cd vieja, se le fija al eje un trozo de teflón que tendrá un eje transversal, a cada costado del motor se montan unos pilares de acrílico con dos trozos regulables del mismo eje de acero inoxidable que usamos antes que también se pueden obtener de la misma lectora, al pequeño motor se lo alimenta con una salida de 5 v de la misma fuente de PC que usamos para la alta tensión, con este spark gap el rendimiento de la bobina mejora bastante, aumenta en alrededor de 1 cm el largo de la chispa. Si se debe tener cuidado luego de hacer funcionar la bobina porque el capacitor queda con carga y da unos fuertes calambrazos si tocamos una de las puntas.

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También puede usarse la misma bobina con un transformador de cartel de neón y el rendimiento es mucho mayor pero también así su peligrosidad en el video que se complementa con esta entrada puede verse una demo de la bobina alimentada con un transformador de cartel luminoso de 6000 voltios a 25 mA.

Bueno eso fue todo en una próxima entrada va la frutilla del postre con la construcción del capacitor de alta aislación. Si les gustó marquen like y suscríbanse al blog

Sorteo de un mini Van Der Graaff (31 de marzo de 2015) Participá!!!

El sorteo se realizara el 31 de marzo de 2015 y será grabado en un vídeo y publicado en el canal de youtube Espacio de César
Para participar deberá completar el formulario con sus datos, suscribirse al canal de youtube (Picar en los link`s) http://www.youtube.com/user/anajesusa?sub_confirmation=1
Y hacerse mi seguidor en Twitter https://twitter.com/Espacio_cesar
El formulario para los datos está acá: http://goo.gl/forms/DXhFHQBw4T
A participar!!!

Suerte y muchas gracias.
César

Mini generador de Van Der Graaff

 

Hola, he construido un generador de van Der de tamaño reducido usando como esfera una lata de gaseosa, vi varios por Internet y los rendimientos no me convencían, así que decidí armarlo para ver si lograba algo aceptable.

Pude lograr resultados que son mas que satisfactorios considerando el tamaño  y se pueden hacer varias pruebas que al final se pueden ver en el video.

Y visto que salió bastante bien en agradecimiento a mis seguidores voy a sortear este min VDG, en algunos días más voy a poner las bases para participar del sorteo.

Algunos detalles de la construcción

Para mover la banda uso un motor reciclado de una lectora de CD,

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He dejado una de las reducciones para que no vaya tan ligero y he pegado con cianoacrilato un eje plástico al engranaje de esa reducción y en el otro extremo un agujero de mas o menos 7 mm de profundidad que encaja en un tornillo que esta en el tubo de PVC que hace de cuerpo

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El eje plástico esta recubierto de cinta de teflón de la que se usa en fontanería. El tubo de PVC es de 2 pulgadas de diámetro y tiene un largo de 23 cm. Va encajado en un taco de madera que esta pegado a la base que mide 10×10 cm,

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Por un agujero de tamaño generoso ingresa el eje que va solidario al motor y encaja en el tornillo del otro lado.

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Ambos peines están hechos de aluminio que se sacaron de otra lata de gaseosa. En la Parte superior va el otro rodillo que es de aluminio y se ha adaptado al extremo del tubo con una pieza de acrílico que presenta dos canales donde encaja el rodillo.

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La banda es de gomaeva de unos 3 cm de ancho.

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La esfera es una lata a la que se le ha quitado la pintura con lana de acero de cocina.

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Unas demostraciones de cómo funciona el pequeñin

 

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Gracias y hasta la próxima