¿Te has preguntado alguna vez porqué el agua forma gotas en lugar de esparcirse por todos los sitios? La respuesta a esta pregunta es la existencia de la Tensión Superficial. Vamos a experimentar con ella con otra experiencia muy sencilla haciendo flotar una aguja en el agua
Materia
o - Vaso de vodrio
o - Cuentagotas
o - Agua
o - objetos
Procedimiento
Llenamos de agua un vaso de vidrio hasta el borde.
Con el cuentagotas o gotero le añadimos todas las gotas de agua que podamos hasta que se derrame
¿Qué sucede?
El agua no se derrama al principio sino que forma una cúpula de agua (aprox 0,25cm).
A continuación intentaremos hacer que floten sobre ella diversos objetos
Explicación
Se debe la tensión del agua que mantiene las moléculas unidas, es lo que llamamos la piel de agua, por supuesto el agua no tiene piel.
2º EXPERIMENTO.
Materiales
- Agua en un vaso de vidrio
- un cuentagotas
- jabón
- papel
- talco o pimienta
- un hilo
- jabón
- papel
- talco o pimienta
- un hilo
Llenamos un vaso de cristal con agua
Con el cuentagotas le añadimos tantas gotitas como podamos, sin que se derrame.
Observarás que el agua no se derrama se forma una cúpula (aprox. 0,25 cms.)
Explicación
,Se debe a la tensión del agua que mantiene las moléculas unidas, a esto se le llama piel del agua.
Ahora dejaremos sobre esta piel con cuidado alfileres, clips etc.
3º EXPERIMENTOAunque parezca extraño el agua tiene una superficie elástica. En este experimento podrás ver como funciona esta extraña piel.
Materiales:
- un plato de por lo menos 20 centímetros de ancho
- agua
- palillos de dientes
- jabón líquido para lavar los platos
Procedimiento:
Coloca la vasija en una superficie plana y llénala con agua. Espera a que el agua deje de moverse.
Con mucho cuidado coloca 6 de los palillos sobre la superficie del agua dirigiendo sus puntas hacia el centro, como si fueran los rayos del sol. El palillo restante lo utilizas para organizar los demás.
Deja caer una gota de jabón en el centro de la vasija.
¿Qué sucede?
Las moléculas de agua que se encuentran en la superficie tienden a unirse entre sí, formando una “piel” elástica, llamada tensión superficial. Los palillos flotan sobre esta piel.
Al dejar caer la gota de jabón en el centro debilita la piel y se recoge hacia los lados de la vasija y los palillos se mueven también hacia afuera.
La piel del agua
La piel del agua
La tensión superficial es responsable de la resistencia que un líquido presenta a la penetración de su superficie, de la tendencia a la forma esférica de las gotas de un líquido, del ascenso de los líquidos en los tubos capilares y de la flotación de objetos u organismos en la superficie de los líquidos.
La tensión superficial explica por qué los insectos pueden caminar sobre el agua, por qué el rocío forma pequeñas gotas redondas sobre la tela de una araña y por qué el agua sola no puede "mojar" los platos engrasadosy por qué la condensación sobre una lata de bebida realmente fría.
Algunos animalilos pueden caminar sobre el agua. Los zapateros de agua se pasean por la superficie del agua como si estuvieran caminando por ella. Por alguna razón sus pies no son mojados por el agua, formando ondas esféricas al andar que mantienen a flote a cada uno de ellos. Se puede comprobar que el peso de la araña es el mismo que el peso de la superficie de agua de estas ondas. Por tanto la tensión superficial generada con la creación de estas ondas es la que soporta el peso y mantiene a flote a dichos animales.
Las gotas son esféricas en ausencia de la fuerza de la gravedad. la tensión superficial hace que las gotas de agua tomen forma esférica. En el centro de la gota, las moléculas son atraídas con la misma intensidad en todas direcciones por aquellas que las rodean. En la superficie, no hay moléculas arriba que las atraigan, por lo que solo sufren la atracción interior. Esta fuerza interior hace que la gota tome una forma que presenta la menor área superficial posible: una esfera
Podemos formar burbujas sumergiendo un círculo de alambre o plástico en una mezcla de detergente, glicerina y agua. La tensión superficial hace que se forme una capa de agua jabonosa en el círculo. Si soplamos la capa, vemos que se estira hasta formar burbujas esféricas. La glicerina espesa la solución para que las burbujas no exploten tan fácilmente.
La tensión superficial es la razón por la que las cerdas de un pincel se adhieren cuando lo sacamos del agua. También es por esto por lo que la superficie del agua se arquea hacia arriba en un "menisco" cuando llenamos un vaso con cuidado hasta al borde.
El basilisco o lagarto Jesús es un pequeño lagarto (unos 90 g de masa media) que vive en las pluviselvas de Costa Rica. Cuando se ve en peligro es capaz de corretear por las charcas. Un estudio de su movimiento no es sencillo, sin embargo el análisis de filmaciones de diferentes ejemplares, tomadas a cámara rápida, permite una explicación bastante coherente del fenómeno.
Primero conviene reparar en la anatomía del animalito. Es pentadáctilo, como sus congéneres; sin embargo, sus pies posteriores son desproporcionadamente grandes y además poseen flecos desplegables en su alrededor que posiblemente intervienen en su carrera por el agua, al aumentar la superficie y el perímetro de contacto.
El lagarto inicia su carrera con un palmetazo sobre la superficie del agua. Al golpear el agua se crea por reacción un empuje ascensional que significa del orden del 25% del apoyo que un lagarto adulto necesita para mantenerse sobre el agua. A continuación empieza la “remada”, que se produce porque con el impacto el pie crea una burbuja de aire que se introduce en la masa superficial del agua desplazando su moléculas -mecanismo en que interviene la tensión superficial del agua- y acelerándolas, lo que provoca nuevas fuerzas de reacción que además se complementan con la diferencia de presiones hidrostáticas entre la masa de agua situada debajo del pie y del aire de la burbuja. En conjunto, el adulto obtiene más o menos un 110% de la fuerza necesaria para mantenerse sobre el agua. Las crías, que rondan los 2 g de masa, consiguen casi el 225%, por ello, mientras que los adultos solo recurren al “paseo”sobre el agua en situaciones decididamente comprometidas, los pequeños utilizan este modo de locomoción casi habitualmente.
Volviendo a la mecánica del lagarto, si la burbuja de aire se cierra sobre el pie, este perdería todo su poder de sustentación, por lo cual el animalito tiene que ser suficientemente ágil como para sacarlo antes de que eso ocurra. Así, lo que hace es plegar el fleco del que se habló al principio, cerrar los dedos y extraer el pie a través de la burbuja, siempre antes de que esta se cierre. Por tanto, en ningún instante “se moja” el pie del animal, aunque, sobre todo en los adultos, las filmaciones dan la sensación de que el animal hunde sus pies en el agua. Realmente, hunden una burbuja de aire. Es curioso que solo este animal, entre los vertebrados, sea capaz de desplazarse en este mundo intermedio ente aire y agua.
Algunas aves palmípedas también tienen una carrera de despegue “sobre la superficie”, pero el mecanismo físico es algo diferente.
Un ser humano que pretendiera emular al basilisco debería correr sobre las aguas a unos 30 m/s, lo que significaría un consumo energético 1500% mayor que el que la musculatura humana puede desarrollar de forma sostenida