Calabaza farol con luz parpadeante

Qué va a aprender

• Que un circuito en serie (pila → interruptor → LED → pila) solo funciona si el camino está cerrado y el LED va en el sentido correcto: pata larga al cable rojo (+).
• Que un LED «vela» lleva dentro un chip diminuto que lo enciende y apaga muy deprisa y al azar, y que por eso parece una llama sin fuego.
• Que un material translúcido (papel de horno, papel vegetal) reparte la luz: la cara brilla entera en lugar de verse un punto de luz.
• Cómo se construye un prisma de 8 caras doblando una tira de cartón: 8 pliegues de 45° dan una vuelta completa de 360°.
• Por qué con 2 pilas AA (3 V) este LED no necesita resistencia y qué cambia si el LED es de otro tipo.

Prepara antes

• Imprime las plantillas al 100 % («tamaño real») y comprueba con la regla que el cuadrado de 50 mm mide 50 mm. Las mitades A y B ocupan una hoja cada una.
• Busca una caja con cartón plano: las mitades A y B miden 235 × 128 mm y deben tener las ondas en vertical (paralelas a los pliegues).
• Prueba el LED con el portapilas antes de la sesión (pata larga al cable rojo): debe encenderse y parpadear. Lee la ficha del vendedor: si pone 2,0–2,4 V, prepara la resistencia de 47 Ω.
• Si el portapilas trae las puntas peladas solo 3–5 mm, pela 15 mm de cada cable.
• Prepara la témpera en un plato y protege la mesa con papel de periódico.
• Para grupos: recorta tú antes las mitades A y B con la cara, y los octógonos T y P.

Materiales y herramientas

• Cartón corrugado — 1 lámina de ≈ 50 × 40 cm (o varios trozos: 2 de 24 × 13 cm y 5 de 16 × 16 cm)
  simple, 3 mm, de caja de envíos, plano y sin aplastar
• LED vela parpadeante — 1 (+1 de repuesto) comprar
  5 mm, ámbar, amarillo o blanco cálido, «candle / flicker / efecto vela», para 3 V (en la ficha pone 3–3,4 V o 2,5–5 V, 20 mA); lleva el chip de parpadeo dentro
• Portapilas 2 × AA con interruptor y tapa — 1 comprar
  de 3 V, con interruptor deslizante ON/OFF, cables rojo (+) y negro (−) de 10–15 cm con las puntas peladas; ≈ 60 × 32 × 18 mm
• Pilas AA — 2 comprar
  alcalinas de 1,5 V (juntas, 3 V)
• Resistencia de 47 Ω (solo si hace falta) — 1 comprar
  1/4 W; solo si la ficha de tu LED dice 2,0–2,4 V o «sin limitador», o si usas un LED normal
• Papel de horno — 1 trozo de 12 × 8 cm
  sulfurizado normal de cocina: translúcido, hace de difusor
• Cartulina verde — 1 trozo de 12 × 8 cm
  160–200 g, para el rabillo y la hoja
• Cartulina blanca o amarilla — 1 trozo de 8 × 6 cm
  160–200 g, para la vela que sostiene el LED
• Témpera naranja — ≈ 30 ml
  espesa, con poca agua para que el cartón no se ondule
• Cola blanca — ≈ 15 ml
  de carpintería o escolar
• Barra de pegamento — 1
  para pegar plantillas y el papel difusor
• Cinta adhesiva — ≈ 40 cm
  aislante de electricista (mejor) o transparente de 19 mm, para las uniones de los cables
• Pinzas de la ropa — 4
  para sujetar las pestañas mientras seca la cola
• Cinta adhesiva de doble cara (opcional) — ≈ 6 cm
  para fijar el portapilas y la vela a la base

Herramientas

• Cúter con regla metálica y base de corte — recortar el contorno de las dos mitades y los ojos y la boca adulto
• Tijeras — recortar los octógonos, las cartulinas y el papel
• Bolígrafo sin tinta y regla — marcar los 10 pliegues del cuerpo para que doblen rectos
• Punzón o lápiz afilado — abrir el agujero de 14 mm de la tapa y el de 5 mm del disco de la vela adulto
• Pincel plano de 2 cm — pintar el cuerpo de naranja
• Pelacables o tijeras viejas (opcional) — pelar 15 mm las puntas de los cables si vienen cortas adulto

Piezas y plantillas

• A · Cuerpo: mitad delantera (con la cara) ×1 — cartón corrugado 3 mm
• B · Cuerpo: mitad trasera ×1 — cartón corrugado 3 mm
• T · Tapa ×1 — cartón corrugado 3 mm
• C · Base ×1 — cartón corrugado 3 mm
• P · Octógono tapón (encaja dentro) ×3 — cartón corrugado 3 mm
• S · Rabillo ×1 — cartulina verde 160–200 g
• H · Hoja ×1 — cartulina verde 160–200 g
• V · Vela (sostiene el LED) ×1 — cartulina blanca o amarilla 160–200 g
• W · Disco de la llama ×1 — cartulina blanca o amarilla 160–200 g
• D · Papel difusor ×1 — papel de horno (sulfurizado)

Paso a paso

1. Pega las plantillas del cuerpo

   Recorta las plantillas A y B dejando 5 mm de margen y pégalas con barra de pegamento sobre el cartón, con las ondas en vertical (paralelas a las líneas de pliegue). Pégalas en la cara más fea o impresa del cartón: será la de dentro.

   Comprueba: Las ondas del cartón van de arriba abajo, igual que las líneas verdes de pliegue.
   Truco: Unta toda la plantilla de pegamento, también los bordes, para que no se levante al cortar.

2. Recorta el contorno de las dos mitades adulto

   Con cúter y regla metálica, corta los lados rectos de A y B (la base de 235 mm y los bordes de la pestaña). Los 4 arcos de arriba córtalos con cúter a pulso, despacio, o con tijeras fuertes. No cortes las líneas verdes.

   Comprueba: Cada mitad tiene 4 gajos con el borde de arriba curvo y una pestaña de 15 mm en un extremo.

3. Recorta los ojos y la boca adulto

   En la mitad A, corta con cúter los dos ojos (triángulos de 30 × 24 mm) y las dos mitades de la boca. Corta de esquina a esquina y saca el trozo empujando con el dedo. Deja entero el diente central de 8 mm: por él pasa el pliegue del centro y sujeta la cara.

   Comprueba: Mira la mitad A a contraluz: ves dos ojos y una boca sonriente con un diente en el medio y un diente arriba en cada lado.
   Truco: Haz primero un corte en cada punta de los dientes y después los lados largos: así las esquinas salen limpias.

4. Marca los pliegues

   Apoya la regla en cada línea verde y pasa el bolígrafo sin tinta apretando fuerte, 2 veces. Son 4 pliegues en cada mitad (3 entre gajos y 1 en la pestaña). Dobla cada uno un poco hacia la plantilla, unos 45°, y vuelve a abrirlo.

   Comprueba: Al doblar, el cartón se marca en una línea recta, sin arrugarse a los lados.

5. Pinta la calabaza de naranja

   Da la vuelta a las dos mitades y pinta la cara de fuera (la que no tiene plantilla) con témpera naranja espesa, con trazos de arriba abajo. Deja secar 20 minutos sobre papel de periódico, con la cara pintada hacia arriba; mientras tanto, haz los pasos 6 a 11.

   Comprueba: El cartón queda naranja y plano. Si se ondula, ponle un libro encima cuando esté seco al tacto.
   Truco: Para que se vean los gajos, pinta una raya más oscura (naranja con una gota de marrón) sobre cada pliegue cuando el naranja ya esté seco.

6. Haz la base y las piezas de la tapa

   Recorta con tijeras la tapa T y la base C (octógonos de 156 mm) y los 3 octógonos pequeños P (138 mm). Pega con cola blanca un P en el centro de la base C, con las esquinas alineadas. Los otros dos P son para la tapa.

   Comprueba: En la base, el octógono pequeño deja un borde de unos 8 mm igual por todos los lados.

7. Haz el rabillo y la hoja

   Recorta la pieza S de cartulina verde y corta las 4 rayas de los flecos hasta la línea de pliegue. Enróllala en un tubo de 14 mm (enróllala alrededor de un rotulador grueso), pega la solapa de 6 mm y dobla los 5 flecos hacia fuera. Recorta la hoja H.

   Comprueba: El rabillo es un tubo de 45 mm de alto con 5 flecos abiertos como una flor en la base.

8. Monta la tapa con el rabillo adulto

   Abre el agujero de 14 mm marcado en el centro de la tapa T: pínchalo con el punzón y agrándalo girando las tijeras. Mete el rabillo por arriba hasta que los flecos toquen la cara de abajo y pégalos con cola. Pega encima los 2 octógonos P, uno sobre otro, con las esquinas alineadas, tapando los flecos. Pega la hoja H junto al rabillo.

   Comprueba: Tira suavemente del rabillo: levanta la tapa entera sin despegarse.
   Truco: Enrolla un limpiapipas verde en un lápiz y pégalo junto al rabillo: parece el zarcillo de una calabaza de verdad.

9. Prueba el LED

   Mete las 2 pilas AA en el portapilas fijándote en el + y el − dibujados. Toca la pata larga del LED con la punta pelada del cable rojo y la pata corta con la del cable negro, y pon el interruptor en ON. El LED debe encenderse y temblar como una llama.

   Comprueba: Si no se enciende, revisa que la pata larga va al rojo. Si se enciende pero no parpadea, es un LED normal, no de vela.
   Truco: Si la ficha de tu LED dice 2,0–2,4 V, ahora es cuando debes añadir la resistencia de 47 Ω entre el cable rojo y la pata larga (ver «Ciencia»).

10. Une los cables sin soldar

    Con el interruptor en OFF, enrolla 15 mm de la punta pelada del cable rojo, bien apretada, alrededor de la pata larga, y la del negro alrededor de la pata corta. Dobla cada pata sobre su propio cable para que no se suelte y forra cada unión por separado con 3 cm de cinta aislante.

    Comprueba: Pon el interruptor en ON: parpadea. Mueve un poco los cables: no se apaga.
    Truco: Corta antes la pata larga a 20 mm y la corta a 18 mm: así las dos uniones quedan a distinta altura y no se rozan.

11. Haz la vela que sostiene el LED

    Recorta la pieza V de cartulina blanca y enróllala en un tubo de 20 mm de diámetro y 50 mm de alto; pega la solapa de 7 mm con cinta. Pincha el centro del disco W para hacer un agujero de 5 mm. Pasa los cables por dentro del tubo, de arriba abajo, mete la cabeza del LED por el agujero del disco desde abajo y pega el disco encima del tubo con 2 tiras de cinta.

    Comprueba: La cabeza del LED asoma por arriba como una llama y los cables salen por abajo del tubo.

12. Pega el papel difusor detrás de la cara

    Cuando la pintura esté seca, recorta el papel de horno D de 110 × 74 mm. Pasa barra de pegamento por la plantilla de A alrededor de los ojos y la boca (sin tocar los huecos) y pega el papel encima, dentro del recuadro marcado, bien estirado.

    Comprueba: Mira la cara desde fuera contra una ventana: los ojos y la boca se ven blancos y brillantes, sin arrugas.
    Truco: El papel de horno pega mal por su cara brillante: si se despega, sujeta sus 4 bordes con cinta adhesiva.

13. Dobla y une las dos mitades

    Dobla los pliegues de A y B hacia dentro. Pon cola blanca en la pestaña de A y pégala por dentro del borde libre de B, hasta la línea marcada a 15 mm. Haz lo mismo con la pestaña de B en el borde libre de A. Sujeta cada unión con 2 pinzas de la ropa durante 15 minutos.

    Comprueba: Visto desde arriba, el cuerpo es un octógono regular de unos 14 cm: 8 gajos iguales, sin huecos en las uniones.
    Truco: Con silicona caliente (la usa un adulto) pega en 1 minuto, pero hay que acertar a la primera.

14. Coloca la luz dentro

    Pega el portapilas en la base con cinta de doble cara, a un lado, con el interruptor hacia arriba. Pega la vela en el centro de la base con otro trozo de cinta. Pon el cuerpo encima de la base, encajado alrededor del octógono pequeño, con la cara mirando al lado contrario del portapilas.

    Comprueba: La llama del LED queda en el centro, a unos 6 cm de la base, a media altura entre los ojos y la boca.
    Truco: Si no quieres que el cuerpo se separe de la base al moverla, sujétalo con 2 tiras de cinta de carrocero por dentro: así lo puedes despegar para cambiar las pilas.

15. Enciende y prueba a oscuras

    Levanta la tapa por el rabillo, mete la mano y pon el interruptor del portapilas en ON. Cierra la tapa encajando los octógonos pequeños dentro del cuerpo y apaga la luz de la habitación.

    Comprueba: Los ojos y la boca brillan con luz cálida que tiembla; la tapa no se mueve si soplas encima.
    Truco: Ponla en una ventana o junto a la puerta en la noche de Halloween: por fuera se ve la cara brillar y temblar como si tuviera una vela, sin ningún peligro.

¿Funciona? La prueba

En una habitación a oscuras, enciende la calabaza, ciérrala y mírala de frente a 2 m. Después mira por los lados y por la parte de atrás.

Qué debe pasar: Los ojos y la boca se ven como manchas de luz uniformes (no se distingue el punto del LED) que cambian de brillo varias veces por segundo de forma irregular. Por las rendijas entre los gajos y la tapa sale un poco de luz, que dibuja la corona de la calabaza. Por atrás y por los lados el cartón no deja pasar luz.

Si algo falla

• El LED no se enciende — LED al revés, pilas mal puestas o una unión de cable floja. Solución: Comprueba que la pata larga va al cable rojo y las pilas siguen los dibujos + y − del portapilas. Rehaz las uniones enrollando más vuelta y apretando con los dedos antes de poner la cinta.
• Se enciende pero no parpadea — Es un LED normal, no un LED vela con chip. Solución: Cámbialo por uno «de vela / flicker». Si usas un LED normal, pon en serie la resistencia de 47 Ω: lucirá fijo, sin peligro.
• El LED se calienta, brilla muchísimo o se funde en pocos minutos — Tu LED es de los de 2,0–2,4 V sin limitador interno y recibe los 3,2 V de las pilas nuevas sin resistencia. Solución: Pon una resistencia de 47 Ω entre el cable rojo y la pata larga (enrollada igual que el cable) y usa un LED nuevo.
• La luz se apaga y se enciende al mover la calabaza — Contacto a medias en una unión o en los muelles del portapilas. Solución: Aprieta las uniones y fórralas otra vez. Gira un poco las pilas dentro del portapilas para limpiar el contacto.
• La cara se ve con un punto de luz fuerte en lugar de brillar entera — El papel difusor está despegado o el LED está demasiado cerca de la cara. Solución: Pega bien el papel de horno y deja la vela en el centro de la base, a unos 6 cm de la cara. Con 2 capas de papel la luz se reparte todavía más.
• La tapa no entra o se cae dentro — Los octógonos pequeños P son demasiado grandes o pequeños para tu cuerpo (el cartón se comprime distinto en cada caja). Solución: Si no entra, recorta 1 mm alrededor de los P. Si baila, da una vuelta de cinta al canto de los P o pega un tercer P.
• Mi portapilas no tiene interruptor — Algunos modelos baratos no lo traen. Solución: Haz un interruptor casero: corta el cable negro, pela 15 mm de cada extremo, enrolla uno a un clip metálico y deja el otro suelto; para encender, engancha el extremo suelto en el clip.

Seguridad

• Nunca pongas una vela de verdad ni ninguna llama dentro: el cartón y el papel de horno arden. Esta calabaza está pensada solo para el LED, que apenas se calienta (gasta unas 0,06 W).
• El cúter lo usa un adulto, con regla metálica y base de corte, cortando siempre hacia fuera de la mano que sujeta.
• Las pilas AA no se pueden juntar con un clip ni con papel de aluminio entre sus polos: el cortocircuito las calienta. Pon el interruptor en OFF antes de tocar las uniones.
• Con niños menores de 3 años cerca, guarda el LED de repuesto, las pilas y los trocitos de cartulina: son piezas pequeñas que se pueden tragar.
• Las pilas gastadas van al contenedor de pilas, no a la basura.

La ciencia detrás

Para los niños

Una calabaza de Halloween de verdad lleva una vela dentro, pero las velas queman. Nosotros usamos un LED vela: dentro de su cabeza de plástico hay un chip más pequeño que una miga de pan que enciende y apaga la luz muy deprisa, unas veces más y otras menos, como si el viento moviera una llama. La electricidad sale de las pilas por el cable rojo, pasa por el LED y vuelve por el cable negro: es un camino en círculo, y si se corta en algún sitio la luz se apaga. El papel de horno es como una niebla: la luz entra por un punto y sale repartida, por eso los ojos brillan enteros.

Para el adulto

Circuito: 2 pilas AA alcalinas en serie dan 3,0 V nominales (≈ 3,2 V nuevas, 2,0–2,4 V al final de su vida) con una resistencia interna de ≈ 0,1–0,3 Ω cada una. El LED vela de 5 mm integra en el encapsulado un chip CMOS con un generador pseudoaleatorio que modula el brillo del diodo (conmuta varias veces por segundo con niveles distintos); el chip suele verse como un punto negro junto al diodo. Los modelos vendidos «para 3 V» (ficha de 3–3,4 V o de 2,5–5 V, 20 mA) llevan limitación de corriente en el propio chip o un diodo de InGaN cuya tensión directa (≈ 2,8–3,2 V) ya se acerca a la de las pilas, así que con 2 AA funcionan sin resistencia, igual que en las velas eléctricas comerciales (estimación de corriente media: 10–20 mA). Si la ficha dice 2,0–2,4 V sin limitador (algunos ámbar), hace falta resistencia: R = (V_pilas − V_LED)/I = (3,0 − 2,2)/0,02 ≈ 40 Ω → 47 Ω, el valor comercial siguiente; con pilas nuevas (3,2 V) da ≈ 21 mA y con pilas a 2,6 V ≈ 9 mA, siempre por debajo del máximo típico de 30 mA. Una resistencia de 47 Ω con un LED de 3 V solo le quitaría brillo, por eso no se pone por defecto. Autonomía: ≈ 2000 mAh / 15 mA ≈ 130 h (estimación: 100–150 h, con brillo decreciente). Potencia: 3 V × 0,02 A = 0,06 W, que no calienta el cartón de forma apreciable; una vela de cera, en cambio, da ≈ 80 W de calor con una llama a más de 1000 °C, y el papel arde hacia 230 °C. Óptica: el papel de horno (papel sulfurizado con silicona) es translúcido: sus fibras dispersan la luz en todas direcciones, de modo que cada hueco se ve como una superficie emisora uniforme en vez de dejar ver la fuente puntual. El cartón corrugado es opaco y la luz solo sale por la cara y por las rendijas de la tapa. Geometría: un octógono regular de lado s = 55 mm tiene una distancia entre caras planas de s / tan 22,5° = 55 / 0,4142 ≈ 132,8 mm; como la plantilla va por dentro, esa es la medida interior. El octógono tapón P de 138 mm entre vértices mide 138 × cos 22,5° ≈ 127,5 mm entre caras planas: deja ≈ 2,6 mm de holgura por lado para absorber las imprecisiones del doblado. Por fuera, con 3 mm de cartón, el cuerpo mide ≈ 138,8 mm entre caras y ≈ 150 mm entre esquinas, y la tapa T de 156 mm sobresale ≈ 3 mm. Cada pliegue gira 45° (360° / 8) y las ondas del cartón van paralelas a los pliegues para que doblen limpios.

• LED vela: LED con un chip dentro que cambia su brillo al azar para imitar una llama.
• circuito en serie: camino único y cerrado: pila, interruptor y LED uno detrás de otro.
• polaridad: el lado + y el lado − de una pila o de un LED; si se cambian, el LED no se enciende.
• translúcido: material que deja pasar la luz pero no deja ver lo que hay detrás, como el papel de horno.
• octógono: figura de 8 lados iguales; nuestra calabaza es un prisma octogonal.
• difusor: material que reparte la luz para que no deslumbre un solo punto.

Por edades

• 5–7 años: El adulto recorta las mitades y la cara, une los cables y abre el agujero de la tapa. El niño pega las plantillas, marca los pliegues con el bolígrafo, pinta, enrolla el rabillo y la vela, y comprueba el LED tocando los cables con las patas. Céntrate en «pata larga con el rojo» y en «camino cerrado = luz».
• 8–10 años: Hacen todos los pasos salvo los cortes con cúter. Que expliquen por qué hace falta el papel difusor y hagan el experimento de los papeles.
• 11–12 años: Que dibujen el esquema del circuito con símbolos, calculen la resistencia que haría falta con un LED de 2,2 V y estimen cuántos días duran las pilas. Reto: diseñar una calabaza de 6 caras calculando el lado para que mida lo mismo de ancho.

En grupo o en clase

Una calabaza por pareja (≈ 2,50 € de LED, portapilas y pilas por calabaza). Antes de la sesión: recortar las mitades A y B con la cara y los octógonos, probar todos los LEDs con un portapilas y pelar los cables. Sesión de 90 min: 10 min de demostración (vela de verdad vs LED vela y por qué no se usa fuego), 25 min de pliegues y pintura, 25 min de tapa, rabillo y circuito mientras seca, 20 min de montaje y 10 min con la luz apagada para ver todas las calabazas juntas. Reparte las pilas al final, cuando el circuito ya esté montado. Ten 3 LEDs y 1 portapilas de repuesto.

Retos

• Recorta en la mitad B un murciélago o una luna pequeña (de 20–30 mm) con su papel difusor: la calabaza tendrá cara por delante y un dibujo de Halloween por detrás.
• Pon 2 LEDs vela en paralelo (patas largas juntas al rojo, cortas al negro), uno detrás de cada ojo: cada ojo parpadea a su ritmo.
• Añade un interruptor exterior: saca los cables por un agujero de 6 mm en la parte de atrás y haz un interruptor de clip para encenderla sin abrir la tapa.
• Diseña una familia de calabazas: una pequeña con gajos de 40 mm y una grande de 70 mm. Calcula cuánto deben medir sus octógonos de tapa con la fórmula de «Ciencia».
• Haz un sensor de oscuridad: pregunta a un adulto por una fotorresistencia (LDR) y un transistor para que la calabaza se encienda sola al anochecer.

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