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PRESION ATMOSFÉRICA/GRAVEDAD/AIRE |
Experiencia 01. Un mar de aire.
Experiencia 02. Forma de los líquidos.
Experiencia 03. Bocabajo y no cae
Experiencia 05. El aire pesa.
Experiencia 06. El aire ocupa un lugar.
Experiencia 07. Globo que no se hincha.
Experiencia 08. Dedo mágico
Experiencia 09. Algo invisible aplasta una lata.
Experiencia 10. El huevo y la botella.
Experiencia 11. La vela que aspira.
Experiencia 12. Fuerza del aire.
Experiencia 01. Un mar de aire |
Experiencia 02. Forma de los líquidos. |
¿Qué queremos hacer?.
Vamos a observar que forma tienen los líquidos
Material
o 1 frasco grande de vidrio
o 100 ml de alcohol (etanol)
o 5 ml aceite para máquina de coser
o Agua
Procedimiento:
Vertemos 100 ml de alcohol en un frasco, añadimos 5 ml de aceite para máquina de coser, luego con cuidado agregamos 100 ml de agua.
Observamos lo que sucede.
¿Qué sucede?
El aceite es una sustancia líquida que adopta una forma esférica.
Explicación:
La creencia general de la forma de los líquidos es la que nos dice que su configuración es aquélla que adquieren del recipiente que los contiene.
Esto ocurre porque materialmente forzamos a que el líquido adquiera esa configuración, ya que se ejercen dos fuerzas: la presión atmosférica (que lo empuja) y la gravedad.
Una opción para saber la forma real de un líquido consiste en eliminar ambas fuerzas, lo cual sucede en este experimento, notamos que toma una forma esférica, ya que la esfera es el cuerpo que, para un volumen dado, cuenta con la menor superficie. Por lo tanto, los líquidos tienden a minimizar su superficie.
Experiencia 03. Bocabajo y no cae. |
¿Qué queremos hacer?
Materiales:
- Un vaso de plástico transparente o de cristal.
- Agua
- Una lámina plana lisa de aluminio, vidrio o plástico rígido: tarjeta postal, naipe, tapa de plástico duro de CD
Procedimiento:
Llenamos el vaso con agua hasta el borde y lo tapamos con la lámina (en nuestro caso una tapa de CD, Sujetando la lámina y el vaso juntos, lo ponemos bocabajo.
Retiramos la mano y ni la lámina ni el agua caen.
Explicación
Por la presión atmosférica
Experiencia 04. Inercia y aceleración de la gravedad. |
¿Qué queremos hacer?
Vamos a observar la inercia que experimenta los cuerpos al pasar de reposo a movimiento o viceversa y que todos los cuerpos en caída libre caen a la misma aceleración.
Materiales:
o Vaso de plástico
o Lámina
Procedimiento
Llenamos el vaso y lo tapamos con una lámina.
Le damos la vuelta al vaso con la lámina, sujetándola para que no se desplace.
Retiramos rápidamente la lámina liberando a la vez el vaso en caída libre (lo dejamos caer).
Observamos atentamente la caída del vaso y el agua.
Explicación
La inercia del vaso y el agua resisten el movimiento de la lámina y, momentáneamente, quedan suspendidos en el aire.
La inercia del vaso y el agua resisten el movimiento de la lámina y, momentáneamente, quedan suspendidos en el aire.
Luego el vaso y el agua caen juntos sin derramarse el agua. Fue Galileo quien demostró que todos los objetos en caída libre caen con la misma aceleración.
Experiencia 05. El aire pesa. |
¿Qué queremos hacer?
Comprobar si el aire pesa o no.
Materiales.
- o Una percha
- o 2 globos
Procedimiento.
Colgamos una percha.
Anudamos a cada extremo dos globos hinchados iguales.
Equilibramos la percha (puede ocurrir que no los hayamos situado a la misma distancia del extremo, o que hayamos hinchado uno mas que el otro).
Con un alfiler, pinchamos uno de los globos.
¿Qué sucede?.
La percha se inclina hacia el lado del globo con aire.
Explicación
El aire pesa.
Si nuestra balanza casera se inclina hacia el globo que permanece hinchado es porque éste pesa más, y la única diferencia entre ellos es que uno no tiene aire y el otro no
Experiencia 06. El aire ocupa un lugar. |
¿Qué queremos hacer?
Comprobar que el aire ocupa un lugar
Material
- o Un embudo de cristal
- o Agua coloreada
- o Un matraz cónico o una botella de vidrio
- o Un tapón de goma o plastilina
Procedimiento
Les preguntamos a nuestros alumnos si el matraz está lleno o vacío.
A continuación colocamos un tapón perforado e introducimos un embudo de forma que no quede ningún hueco.(Se puede usar plastilina en lugar del tapón).
Intentamos llenar el matraz con agua (la podemos colorear para observarla mejor)
Después realizamos un pequeño orificio en la plastilina, que ocurre.
¿Qué sucede?
El agua no entra.
Pero cuando practicamos un orificio observamos que el agua si entra.
Explicación
El agua no entra porque el matraz o la botella no está vacía, sino que está llena de aire, aunque no lo veamos.
Al estar llena de aire el agua no puede entrar y ocupar ese espacio; pero si dejamos una apertura podrá salir el aire y permitir que entre el agua.
Queda demostrado que el agua ocupa un lugar.
Experiencia 07. Globo que no se hincha. |
¿Qué queremos hacer?
Comprobar con otra experiencia que el aire ocupa lugar.
Materiales.
- o Botella
- o Globo
- o Aguja o alfiler.
Procedimiento.
1- Introducimos un globo en una botella de plástico aparentemente vacía, ajustando la boca del globo en la boca de la botella. Intentamos hincharlo soplando, ¿qué sucede?.
2-Con una aguja caliente practicamos un agujero en la base de la botella e intentamos hincharlo, observamos lo que sucede.
3-Dejamos de soplar.
4- Volvemos a hincharlo, entonces tapamos el orificio y dejamos de soplar.
¿Qué sucede?.
1- En el primer caso no podemos hincharlo, por mucho que nos esforcemos.
2-En el segundo caso podremos hincharlo.
3-Se deshincha.
4- No se deshincha
Explicación
1-En el primer caso no podemos hincharlo porque la botella está llena de aire y nos lo impide.
2-Solo podremos hacerlo si realizarnos un pequeño orificio en la base de la botella por el que pueda salir el aire; en este caso cuando soplemos, el aire del interior de la botella podrá salir por el agujero y el globo que estamos inflando ocupará el espacio de este aire.
3-Si dejamos de soplar el globo, debido a la tensión de la goma se deshinchará y la botella vuelve a llenarse del aire que entra por el orificio.
4-Pero si hinchamos el globo y tapamos el agujero de la botella con el dedo a pesar de la tensión de la goma del globo, éste no se deshinchará.
Para poder deshincharse es necesario que el aire exterior ocupe el espacio de la botella que quede libre, pero como el agujero está tapado no puede entrar en la botella.
El aire ocupa un espacio o un volumen.
Experiencia 08. Dedo mágico. |
¿Qué queremos hacer?
Otra experiencia sobre la presión del aire
Material
o Una lata de metal con tapa hermética.
o Jarra con agua.
o Martillo.
o Clavo.
o Palangana.
Con el martillo y el clavo hacemos un pequeño agujero en el centro de la parte inferior de la lata y otro en el centro de la tapa.
Tomamos la lata destapada, la sostenemos sobre la palangana y le agregamos agua, pero esta "sale" por el agujero inferior.
Ahora llenamos totalmente la lata con agua y rápidamente le colocamos la tapa y obturamos el agujero de la tapa con el dedo, en ese momento el agua "deja de salir".
Quitamos el dedo del orificio de la tapa y el agua sale nuevamente. Tapamos y destapamos el agujero de la tapa y el agua "no sale" y "sale".
¿Qué sucede?
El agua sale y no sale dependiendo de nuestro dedo ¿es mágico?
Explicación.
Cuando el agua "sale" del interior de la lata el espacio (volumen) que ocupaba debe ser llenado por aire. Pero si tapamos el agujero de la tapa el aire no tiene por donde entrar al interior de la lata... y el agua no puede salir.
Experiencia 09. Algo invisible aplasta una lata. |
Material
o Lata de aluminio (de refresco)..
o Agua.
o Hilos o banda elástica.
Vertemos dos cucharadas de agua en el interior de la lata.
La cogemos con una pinza y la calentamos al fuego, cuando el agua empiece a hervir la mantenemos entre 30-60 segundos al fuego.
Cogiéndola con las pinzas la introducimos rápidamente invertida (el orificio hacia abajo) dentro de un recipiente con agua fría.
¿Qué sucede?
La lata se aplasta inmediatamente. ¿Qué la ha comprimido?
Explicación
La ha comprimido a presión atmosférica.
El agua al calentarse produce vapor de agua que expulsa al aire que llenaba la lata. Al poner la lata en agua fría, disminuye la temperatura del vapor y este se condensa ocupando un volumen menor. Este rápido cambio de volumen provoca un descenso violento de presión del interior de la lata, al tener una presión menor a la del exterior de la lata la presión atmosférica la aplasta
Además si sacamos la lata observaremos que hay agua mas agua en su interior de la que habíamos metido, eso es debido a que al intentarse equilibrar la presión interna y externa ha succionado agua del recipiente.
Experiencia 10. El huevo y la botella. |
¿Qué queremos hacer?
Introducir sin tocar un huevo dentro de una botella
Material
o Un huevo cocido sin cascara
o Una cerilla
o Un pedazo de papel
o Una botella o frasco con el diámetro del cuello algo menor que el del huevo
Procedimiento
Cocemos el huevo hasta que esté duro, lo introducimos en recipiente con agua fría y lo dejamos un momento. Practicamos un pequeño agujero en cada extremo del huevo y soplamos, de esta manera retiramos la cáscara limpiamente.
Prendemos fuego a un papel y lo introducimos en la botella.
Colocamos en la boca de la botella el huevo.
¿Qué sucede?
El huevo se introduce solo en el interior de la botella
Explicación
Al quemarse el oxigeno disminuye la presión en el interior de la botella y succiona el huevo
Experiencia 11. La vela que aspira |
Material
o Una vela
o Plastilina
o Un plato
o Un vaso
o Una cerilla
o Agua
o Un objeto pequeño
Procedimiento
En un plato o recipiente colocamos una vela y la fijamos con un pedazo de plastiina, vertemos agua dentro del plato. Podemos dejar en un extremo del plato un objeto pequeño como una moneda.
Encendemos la vela y colocamos encima un vaso de cristal
¿Qué ha sucedido?
Al cabo de un tiempo la vela se apaga y el agua entra en el interior del vaso, permitiéndonos incluso coger el pequeño objeto sin mojarnos.
Explicación
La vela se apaga cuando se agota el oxigeno.
Al consumirse el oxigeno el volumen de aire en su interior disminuye lo cual provoca la succión del agua al intentar equilibrarse las presión interna y externa.
Experiencia 12. Fuerza del aire. |
Material
o Globos.
o Libros pesados.
o Hilos o banda elástica.
Procedimiento
Colocamos un globo desinflado debajo de un libro pesado. Al inflar el globo, con el aire que sale de nuestros pulmones, el libro se mueve. El aire mueve el libro.
Realizamos el mismo experimento pero ahora colocamos dos libros pesados sobre el globo (los sujetamos con una banda elástica o los atamos con un hilo). Para mover, ahora los libros, hay que hacer más fuerza con el aire que sale de nuestros pulmones. Debemos ejercer una mayor presión para que los libros se muevan. El aire, dentro del globo, se encuentra a una mayor presión.
Seguimos agregando libros y tratamos de moverlos inflando los globos.
¿Qué sucede?
Que cada vez debemos aumentar la presión (la fuerza) que realizamos para lograrlo.
Llegará un momento en el cual no podremos mover los libros. Estamos en el límite de la presión que podemos ejercer.
Acabamos de demostrar que el aire comprimido (con presión) tiene unos músculos fabulosos...
Cuando una rueda (goma) de un coche está pinchada y sin aire el coche queda inclinado hacia el lado de la goma sin aire.
Arreglamos la goma e introducimos nuevamente aire en su interior. El coche se "endereza". El aire puede mover el coche. El aire puede mover "cosas" muy pesadas (un coche mediano pesa alrededor de 1000 kilos).