Llenamos una copa con agua hasta el borde. ¿Cuántos alfileres caben en la copa sin que rebose el agua? ¿20? ¿50?
Comenzamos a echar alfileres en la copa, uno a uno, y vamos contando. Uno, dos, tres, . .
Sorprendentemente, pasamos del centenar de alfileres y el agua no se derrama. Tenemos que sobrepasar el tercer centenar de alfileres para apreciar cambios en la copa.
El agua desalojada por los alfileres moja poco el borde de la copa (que tiene restos de grasa por haberla tocado con los dedos) y forma una prominencia que sobresale del borde de la copa. Esta prominencia tiene un volumen mucho más grande que el volumen de un alfiler. Por esto caben centenares de alfileres en la copa.
Echando los alfileres con precaución, y dependiendo del tamaño de la copa, podemos sobrepasar los 500 alfileres.
Comenzamos a echar alfileres en la copa, uno a uno, y vamos contando. Uno, dos, tres, . .
Sorprendentemente, pasamos del centenar de alfileres y el agua no se derrama. Tenemos que sobrepasar el tercer centenar de alfileres para apreciar cambios en la copa.
Echando los alfileres con precaución, y dependiendo del tamaño de la copa, podemos sobrepasar los 500 alfileres.
Experiencia: Llena de alfileres
- Una copa
- Agua
o - Alfileres
Procedimiento
Llenamos la copa con agua hasta el borde.
Estimamos cuantos alfileres cree que puede introducir en la copa sin que se derrame el agua.
Introducimos alfileres de uno en uno. Pare de cuando en cuando y ajuste su estimación. ¿Cuántos alfileres cree que caben?
¿Qué está pasando?
Los vidrios, por haber sido manipulados, generalmente conservan una cantidad de grasa en los bordes. Esta grasa repele el agua; como consecuencia, el agua que desalojan los alfileres, en vez de desbordarse, forma una prominencia (menisco) en la superficie.
Los vidrios, por haber sido manipulados, generalmente conservan una cantidad de grasa en los bordes. Esta grasa repele el agua; como consecuencia, el agua que desalojan los alfileres, en vez de desbordarse, forma una prominencia (menisco) en la superficie.
Una copa que no rebosa
Llenamos una copa con agua hasta el borde. ¿Cuántas monedas caben en la copa llena de agua sin que rebose?
Si las monedas son pequeñas podemos meter unas 30 monedas sin que rebose el agua de la copa.
Explicación
Primero tomamos un vaso pequeño y lo llenamos de agua hasta el mismo borde. Luego añadimos más agua con mucho cuidado (mejor con un cuentagotas). Podemos ver que el agua forma una prominencia que sobresale del borde del vaso sin caer. Esta prominencia es pequeña pero tiene un volumen apreciable.
La tensión superficial en la superficie del agua actúa como una membrana que impide que se desborde el agua que sobresale de la copa. La tensión superficial tiene su origen en las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua.
En el caso de la copa llena de agua pasa algo parecido. Al añadir las monedas (que tienen un volumen muy pequeño) se forma una prominencia de agua que sobresale del borde de la copa sin caer. Echando las monedas con precaución, y dependiendo del tamaño de la copa y de las monedas, podemos echar unas 30 monedas en la copa sin que rebose.
Si las monedas son pequeñas podemos meter unas 30 monedas sin que rebose el agua de la copa.
Explicación
Primero tomamos un vaso pequeño y lo llenamos de agua hasta el mismo borde. Luego añadimos más agua con mucho cuidado (mejor con un cuentagotas). Podemos ver que el agua forma una prominencia que sobresale del borde del vaso sin caer. Esta prominencia es pequeña pero tiene un volumen apreciable.
La tensión superficial en la superficie del agua actúa como una membrana que impide que se desborde el agua que sobresale de la copa. La tensión superficial tiene su origen en las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua.
En el caso de la copa llena de agua pasa algo parecido. Al añadir las monedas (que tienen un volumen muy pequeño) se forma una prominencia de agua que sobresale del borde de la copa sin caer. Echando las monedas con precaución, y dependiendo del tamaño de la copa y de las monedas, podemos echar unas 30 monedas en la copa sin que rebose.
Tensión superficial y crisis económica
Pretendemos estudiar los efectos que provoca el jabón en la superficie del agua
Material
Recipiente con agua,
jabón, polvos de talco,
pimienta molida,
unos palillos de madera y
unos alfileres.
Procedimiento
Llenamos un recipiente con agua
Esparcir polvos de talco en la superficie de agua.
Esparcir pimienta molida.
Colocar unos alfileres flotando en la superficie del agua.
Si tocamos la superficie del agua con un palillo de madera mojado en jabón vemos que se rompe la tensión superficial. Los polvos de talco y la pimienta se alejan del lugar donde introducimos el palillo de madera y los alfileres se hunden.
La tensión superficial se debe a las fuerzas intermoleculares y produce que la superficie del agua se comporte como si fuera una delgada película elástica. Esto permite que unos alfileres de acero puedan flotar en el agua. Al romperse la tensión superficie los alfileres acero, más densos que el agua, se hunden.
¿Qué tiene que ver la tensión superficial con la crisis económica?
Veamos un vídeo . . .
Experiencia: Agujero en el agua
Material:
1. Un recipiente con agua.
2. Talco.
3. Jabón.
Procedimiento
1. Llenamos el recipiente con agua.
2. Espolvoreamos con talco la superficie.
3. Metemos un dedo en el agua.
4. Al sacar el dedo la capa de talco sobre el agua se cierra tapando el agujero practicado con el dedo.
5. Metemos un dedo enjabonado en el agua. El talco se aleja de ese punto y el agujero practicado en la capa de talco permanece.
Explicación:
En la superficie del agua las moléculas permanecen unidas formando una especia de película. La fuerza que mantiene unidas las moléculas constituye la tensión superficial.
Los agujeros practicados con el dedo enjabonado no se cierran porque el jabón rompe la tensión superficial, impidiendo que las moléculas se atraigan y recompongan la película de talco.´
Por último veamos un vídeo grabado por una alumna:
1. Un recipiente con agua.
2. Talco.
3. Jabón.
Procedimiento
1. Llenamos el recipiente con agua.
2. Espolvoreamos con talco la superficie.
3. Metemos un dedo en el agua.
4. Al sacar el dedo la capa de talco sobre el agua se cierra tapando el agujero practicado con el dedo.
5. Metemos un dedo enjabonado en el agua. El talco se aleja de ese punto y el agujero practicado en la capa de talco permanece.
Explicación:
En la superficie del agua las moléculas permanecen unidas formando una especia de película. La fuerza que mantiene unidas las moléculas constituye la tensión superficial.
Los agujeros practicados con el dedo enjabonado no se cierran porque el jabón rompe la tensión superficial, impidiendo que las moléculas se atraigan y recompongan la película de talco.´
Por último veamos un vídeo grabado por una alumna: