Proyector de móvil con lupa
Una caja de zapatos con una lupa en un extremo y el móvil dentro, sobre un carrito deslizante: la lupa proyecta la pantalla del móvil en la pared, agrandada unas 9 veces a 1 m de distancia, y se enfoca moviendo el carrito.
Qué va a aprender
- Que una lente convexa forma una imagen real, invertida y agrandada cuando el objeto está un poco más lejos que su distancia focal.
- Que cada lupa tiene una distancia focal que se puede medir proyectando una ventana sobre un papel.
- La relación entre distancias y tamaño: aumento = distancia lente–pared / distancia lente–móvil.
- Por qué la imagen es más oscura cuanto más grande la hacemos (la misma luz repartida en más superficie).
Prepara antes
- Mide la distancia focal de la lupa (paso 1) antes de comprar o cortar: con ella sabrás si la caja es suficientemente larga (necesitas al menos focal + 40 mm).
- Elige un vídeo de dibujos con colores vivos y fondo claro, descárgalo (sin notificaciones) y pon el móvil en modo avión para que no salten avisos.
- En el móvil: brillo al máximo, desactiva el brillo automático y el apagado de pantalla.
- Pinta el interior de la caja la víspera o fórrala con papel negro.
- Prepara la habitación: persianas bajadas y una pared blanca lisa (o una sábana blanca) despejada.
Materiales y herramientas
- Lupa de lectura — 1 comprar
lente de vidrio o acrílico de Ø 75–100 mm, aumento ×2 a ×3 (focal 80–200 mm) - Caja de zapatos con tapa — 1
interior de unos 32 × 19 × 12 cm, con 12 cm de alto para que el centro de la lupa quede a 6 cm del suelo, a la altura del centro de la pantalla (si es más alta o más baja, sube o baja la repisa D añadiendo o quitando capas de cartón); si la focal de tu lupa supera 200 mm, busca una caja de botas - Cartón corrugado — 1 trozo de 25 × 25 cm
3 mm, para el carrito - Cinta aislante negra o cinta americana — 1 m
opaca, para fijar la lupa y sellar - Pintura negra mate o papel negro — témpera negra (≈ 50 ml) o 3 folios negros
para el interior - Teléfono móvil o reproductor con pantalla — 1
pantalla de 5–6,5"; con bloqueo de rotación - Plastilina o masilla adhesiva — 1 bola de 2 cm
para que el móvil no resbale en la repisa - Cola blanca o silicona — un poco
para el carrito
Herramientas
- Cúter y base de corte — cortar el agujero de la lupa adulto
- Tijeras — recortar las piezas del carrito
- Regla y cinta métrica — medir la focal y la distancia a la pared
- Folio blanco — pantalla para medir la focal de la lupa
- Pincel — pintar el interior
Piezas y plantillas
- A · Plantilla del agujero de la lupa ×1 — papel (para marcar)
- B · Carrito: base y respaldo ×1 — cartón corrugado 3 mm
- C · Escuadras del respaldo ×2 — cartón corrugado 3 mm
- D · Repisa (tubo cuadrado de 25 mm) ×1 — cartulina 300 g o cartón fino
- E · Regla de enfoque ×1 — papel
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Paso a paso
Mide la focal de la lupa
Junto a una ventana luminosa, sujeta la lupa paralela a un folio blanco pegado en la pared de enfrente y acércala o aléjala hasta ver la ventana nítida y del revés en el folio. Mide con la regla la distancia lupa–folio: esa es la distancia focal (f). Apúntala.
1 Mueve la lupa hasta ver la ventana nítida y del revés en el folio 2 Mide la distancia lupa–folio: es la focal f; apúntala 3 Nunca con el sol: concentra el calor y quema Comprueba: Para una lupa ×2–×3 debe salir entre 80 y 200 mm. Si sale más que el largo de la caja menos 40 mm, necesitas una caja más larga.Truco: Nunca hagas esto con el sol: concentraría el calor y podría quemar el papel o los ojos.Marca el agujero
Dibuja dos diagonales en el lado corto exterior de la caja para encontrar su centro. Pega la plantilla A con el centro sobre ese punto y traza el círculo (o dibuja el cristal de tu lupa y traza 2,5 mm por dentro).
1 Traza las dos diagonales en el lado corto: se cruzan en el centro 2 Pon la plantilla A en el centro y repasa el círculo 3 El círculo queda a igual distancia de arriba y de abajo Comprueba: El círculo queda a la misma distancia del suelo y de la tapa.Corta el agujero adulto
Con el cúter, corta el círculo en tramos cortos de 1–2 cm, girando la caja. Apoya el lado de la caja sobre la base de corte o un libro por dentro para no hundirlo.
1 Apoya un libro por dentro para que la pared no se hunda 2 Corta tramos cortos y gira la caja entre corte y corte 3 Agujero redondo y limpio, sin pestañas de cartón Pinta el interior de negro
Pinta de negro mate el interior de la caja y de la tapa (o fórralas con papel negro). Deja secar 20 minutos. Así la luz que no pasa por la lente no rebota y no aclara la imagen.
1 Pinta de negro mate todo el interior de la caja 2 Pinta también la tapa por dentro y deja secar 20 minutos 3 Todo negro: la luz sobrante no rebota dentro Coloca la lupa
Mete el cristal de la lupa desde fuera, apoyando el aro en el borde del agujero. Gira el mango hacia un lado, en horizontal, y pégalo a la caja con cinta. Sella todo el aro con cinta negra para que no entre luz.
1 Mete el cristal desde fuera: el aro apoya en el borde 2 Gira el mango en horizontal y pégalo a la caja con cinta 3 Sella el aro con cinta negra: recta y sin rendijas de luz Comprueba: La lupa queda recta (no inclinada) y el mango no toca la mesa.Construye el carrito
Corta la pieza B (100 × 160 mm) y dóblala por la línea de 70 mm hasta formar una L. Pega las dos escuadras C detrás del respaldo, una en cada borde, para que quede a 90°.
1 Corta B de 100 × 160 mm y marca el pliegue a 70 mm 2 Dobla por el pliegue hasta que el respaldo quede de pie 3 Pega una escuadra C detrás del respaldo en cada borde: 90° Comprueba: Con la escuadra o una esquina de folio, comprueba que respaldo y base forman ángulo recto.Añade la repisa
Dobla la pieza D por sus cuatro pliegues formando un tubo de 25 × 25 mm y pega la pestaña. Pégalo tumbado sobre la base, apretado contra el respaldo (entre la línea de 40 mm y el pliegue).
1 Dobla D por los cuatro pliegues; la tira de 10 mm es la pestaña 2 Pega la pestaña por dentro: tubo cuadrado de 25 × 25 mm 3 Pega el tubo tumbado sobre la base, apretado contra el respaldo Pega la regla de enfoque
Pega la regla E en el suelo de la caja, a lo largo y pegada a un lateral, con el 0 tocando la pared de la lupa. Te dirá a qué distancia está el móvil.
1 Lleva la regla E al suelo de la caja, junto a un lateral 2 Pégala con el 0 tocando la pared de la lupa Prepara el móvil adulto
Pon el vídeo a pantalla completa en horizontal, el brillo al 100 % y gira el móvil 180° (cabeza abajo). Activa el bloqueo de rotación para que la imagen se quede girada y no se recoloque sola.
1 Vídeo a pantalla completa, en horizontal y con el brillo al 100 % 2 Gira el móvil 180°: queda cabeza abajo 3 Activa el bloqueo de rotación: la imagen se queda del revés Truco: Si el móvil vuelve a girar la imagen, bloquea la rotación con el móvil normal, pon el vídeo y gíralo después.Coloca el móvil en el carrito
Apoya el móvil en horizontal sobre la repisa, con la pantalla mirando a la lupa y apoyado en el respaldo. Pega una bolita de plastilina detrás para que no resbale. Mete el carrito en la caja con la pantalla a una distancia de f + 10 mm de la lupa (mira la regla).
1 Apoya el móvil en la repisa con una bolita de plastilina detrás 2 Mete el carrito con la pantalla a f + 10 mm de la lupa 3 Mirando por la lupa, la pantalla queda en el centro Comprueba: Mirando por la lupa desde fuera, el centro de la pantalla queda en el centro del cristal.Apunta a la pared
Coloca la caja sobre una mesa a 1–1,5 m de una pared blanca, con la lupa mirando a la pared y perpendicular a ella. Apaga todas las luces y baja las persianas.
1 Pon la caja a 1–1,5 m de una pared blanca, mirándola de frente 2 Apaga las luces y baja las persianas Enfoca
Con la tapa quitada, desliza el carrito muy despacio hacia la lupa o hacia atrás, de 2 en 2 mm, hasta que la imagen en la pared se vea nítida. Anota la marca de la regla. Pon la tapa sin mover el carrito.
1 Desliza el carrito despacio, adelante o atrás, de 2 en 2 mm 2 Para donde la imagen en la pared se vea nítida y anota la marca 3 Pon la tapa con cuidado, sin mover el carrito Comprueba: Las letras o los bordes de los dibujos deben verse definidos. Para 1 m de pared y f = 100 mm, el móvil queda a unos 110 mm de la lupa y la imagen mide unos 120 cm de ancho.
¿Funciona? La prueba
En la habitación totalmente a oscuras, proyecta un vídeo a 1 m de la pared, enfoca y mide con la cinta métrica el ancho de la imagen.
Qué debe pasar: Con una lupa de f = 100 mm y la pared a 1 m, el móvil queda a ≈ 110 mm y la imagen sale unas 9 veces más grande que la pantalla (una pantalla de 14 cm de ancho da ≈ 1,2 m), derecha, nítida en el centro y algo borrosa y con colores en los bordes. Se ve tenue: hace falta oscuridad total.
Si algo falla
- No hay manera de enfocar — La caja es más corta que la distancia necesaria (focal larga) o el móvil está más cerca que la focal. Solución: Mide otra vez la focal. El móvil debe quedar entre f y 1,3·f. Si f es mayor que el largo de la caja menos 40 mm, usa una caja más larga o alarga la caja con un tubo de cartón negro delante.
- La imagen sale cortada o en una esquina de la pared — El centro de la pantalla no está alineado con el centro de la lupa. Solución: Sube o baja el móvil con más o menos repisa (añade capas de cartón) y céntralo a lo ancho con la línea del respaldo.
- La imagen sale cabeza abajo — La lente invierte la imagen y el móvil no está girado 180° o la pantalla se ha vuelto a girar sola. Solución: Gira el móvil 180° y activa el bloqueo de rotación.
- Se ve muy oscura o lavada — Luz en la habitación, brillo bajo o imagen demasiado grande. Solución: Oscuridad total, brillo al 100 % y acerca la caja a la pared (0,7–1 m): la imagen será más pequeña pero mucho más luminosa. Usa vídeos con colores vivos.
- Nítida en el centro y borrosa en los bordes — Aberraciones de una lente simple de lupa, o pantalla no perpendicular al eje. Solución: Es normal en parte. Comprueba con las escuadras que el móvil está recto; pegar un anillo de cartulina negra de 50 mm de hueco delante de la lupa mejora la nitidez (con algo menos de luz).
- La imagen tiembla o se desenfoca sola — El carrito se desliza. Solución: Una vez enfocado, sujeta la base del carrito al suelo de la caja con un trozo de cinta.
Seguridad
- Nunca uses la lupa al sol ni la dejes al sol junto a la caja o a una ventana: concentra los rayos y puede quemar cartón, papel o la piel en segundos.
- No mires directamente al sol a través de la lupa.
- El cúter lo usa un adulto con base de corte; el niño marca y sujeta la caja.
- Las lupas de cristal pueden romperse: si se cae, que la recoja un adulto.
- No dejes el móvil cargando dentro de la caja cerrada durante mucho rato: se calienta. Sesiones de 20–30 minutos y luego sácalo a ventilar.
La ciencia detrás
Para los niños
La lupa es un cristal más gordo en el centro que en los bordes, y eso hace que los rayos de luz se tuerzan y se junten. La luz que sale de cada puntito de la pantalla del móvil pasa por la lupa y se vuelve a juntar en un punto de la pared, solo que todo se cruza por el camino y la imagen llega del revés. Por eso giramos el móvil al principio: así llega derecha. Como los rayos se abren mucho hasta la pared, la imagen se hace enorme, pero la luz se reparte y se ve más flojita; por eso hay que apagar todas las luces.
Para el adulto
La lupa es una lente convergente de distancia focal f. Según la ecuación de las lentes delgadas 1/f = 1/u + 1/v, si el objeto (pantalla) está a u algo mayor que f, se forma una imagen real e invertida a v: para f = 100 mm y v = 1000 mm, u = 111 mm; para v = 1500 mm, u = 107 mm. El aumento lateral es m = v/u ≈ 9 y 14 respectivamente. Por eso el enfoque es tan sensible (unos pocos milímetros) y hace falta un carrito y no plastilina. La imagen está girada 180° (invertida en los dos ejes), no reflejada, así que basta girar el móvil 180° para verla bien desde detrás del proyector. El brillo: una pantalla de ≈ 500 cd/m² y 140 × 65 mm vista desde una lupa de Ø 90 mm a 110 mm (ángulo sólido ≈ 0,5 sr) envía unos 2–3 lúmenes a la pared; repartidos en 1,2 × 0,55 m dan ≈ 3–4 lux, visible solo en oscuridad total (la iluminancia baja con el cuadrado del aumento). Una lente simple tiene aberración esférica y cromática: bordes borrosos y con franjas de color; un diafragma reduce la aberración a costa de luz. El interior negro absorbe la luz que no va a la lente y evita velos.
- lente convergente: lente más gruesa en el centro que junta los rayos de luz (la lupa).
- distancia focal: distancia de la lente al punto donde junta la luz de algo muy lejano.
- imagen real: imagen que se puede recoger en una pared o un papel.
- aumento: cuántas veces es más grande la imagen que el objeto.
- enfocar: mover la lente o el objeto hasta que la imagen se vea nítida.
Por edades
- 5–7 años: El adulto mide la focal, corta el agujero y configura el móvil. El niño pinta el interior, monta el carrito con cinta y desliza el carrito para enfocar mientras mira la pared: «¿ya se ve nítido?».
- 8–10 años: Hacen todos los pasos salvo el corte con cúter. Que midan la focal ellos mismos con la ventana y que comprueben que la imagen está girada.
- 11–12 años: Reto: comprobar la ecuación de las lentes. Medir u y v en tres distancias, calcular 1/u + 1/v y comparar con 1/f. Calcular el aumento v/u y compararlo con el medido en la pared.
En grupo o en clase
Equipos de 3–4 (6–7 proyectores para 25 niños). Cada equipo trae una caja de zapatos; el docente aporta lupas ×2–×3 iguales (≈ 5 € cada una) y comprueba antes su focal. Sesión de 60 min: 10 min medir la focal con la ventana (todos a la vez), 30 min montaje, 20 min de proyección en el aula a oscuras (proyectad por turnos para que la luz de una pantalla no apague la de otra). Usad un vídeo corto común en un móvil del docente si los niños no tienen.
Retos
- Añade un tubo de cartón negro entre la lupa y la pared de la caja para poder usar lupas de focal larga.
- Fabrica un mecanismo de enfoque desde fuera: un palito de brocheta que atraviese el fondo de la caja y empuje el carrito.
- Proyecta con dos lupas juntas (pegadas una contra otra): ¿qué pasa con la focal?
- Diseña una pantalla de proyección con una caja grande forrada de papel blanco y compárala con la pared.