Barquito de briks y tapones de corcho

Material
- Corcho
- Tornillos
- Papeles de colores o estampados
- Briks pequeño de zumo
- Pajitas (canutillos) o pinchos de madera
- Palillos
- Cinta adhesiva
Procedimiento
1º Barco: Cortamos los corchos por la mitad a lo largo, pinchamos un palito de madera para poder ponerle la vela, y luego añadimos un tornillo por la parte de abajo para que el barco navegue derecho por el agua y no se nos vuelque.
2º Barco: Perforamos un brik de zumo ensartamos una pajita a la que hemos añadido un triángulo (vela) con cinta adhesiva.
Explicación
Flotan porque la fuerza de empuje (fuerza ascensional) es mayor que su peso (fuerza gravedad). 
Principio de Arquímedes.

Corcho mágico

¿Qué queremos hacer?
Disolver poliestireno expandido en acetona.
Material

- Porexpan (corcho blanco de embalajes).

- Acetona (trementina).
- Frasco

Procedimiento

Esta experiencia es muy sencilla como podéis ver en el vídeo, consiste en introducir corcho blanco en un frasco con acetona.
Pero la primera vez nosotros siempre lo hacemos parecer un truco de magia.
1º Vertemos un poco de acetona en un frasco opaco (para que no vean la acetona), incluso en una ocasión trabajando con niños más pequeños, el frasco lo decoramos como una pequeña chistera como la que llevan los magos.

2º Llenamos un recipiente grande con gran cantidad de pedazos de corcho blanco (no importa la longitud que tengan, siempre y cuando podamos introducirlos en el frasco).

A continuación les decimos a los alumnos que seremos capaces de introducir ese enorme volumen de corcho en el pequeño frasco.

Por supuesto no nos creerán.

Empezamos a introducir poco a poco el corcho en el frasco e inexplicablemente cabe todo, parece magia.

¿Qué sucede?
El corcho parece desaparecer mágicamente al introducirse en el frasco y conseguimos introducir el gran volumen de corcho en un pequeño frasco.

Explicación
El corcho blanco que utilizamos en los embalajes se denomina poliestireno expandido, es un plástico que se obtiene por polimerización del estireno:

El poliestireno expandido está formado por poliestireno y por un gas que forma burbujas que reducen la densidad del material. Su aplicación principal es como aislante en construcción y para el embalaje de productos frágiles.
Si lo hacemos reaccionar con acetona se libera el gas que contiene el polímero en su interior y nos da la sensación de que el polímero "desaparece" en la acetona.

Esta sencilla experiencia les gusta mucho, pero tendréis que aprovisionaros de gran cantidad de corcho blanco de embalajes.

Velas flotantes

Material
- Vela
- Un tornillo
- Recipiente transparente
- Agua
- Opcional: objetos para decorar: conchas, piedras
Procedimiento
Llenamos el recipiente con agua e introducimos la vela en él, pero es menos densa y flota.
Le enroscamos en la base un tornillo y la introducimos de nuevo en el recipiente.
Podemos añadir objetos decorativos.
¿Qué sucede?
Ahora ya podemos encender nuestra vela porque hemos conseguido que la vela -tornillo sea un conjunto más denso y estable. Quizás haya que hacer ajustes y modificaciones hasta conseguirlo.
Por otro lado el tamaño de la vela puede tener mayor o menor longitud..

Desnivel de líquidos en vasos comunicantes

Material

Un tubo de vidrio en forma de U, en su defecto un tubo de plástico transparente al que dispondremos en forma de U.

Colorante (opcional)

agua

aceite
Procedimiento

En el tubo en forma de U colocamos dos líquidos inmiscibles, por ejemplo agua coloreada y aceite.

¿Que sucede?

 Se puede observar que al estar sus dos extremos abiertos existe un desnivel entre las ramas del tubo.

Explicación

Ambos líquidos son inmiscibles y con distinta densidad por lo que se separarán y se colocará en la posición más baja el agua y el aceite en la posición más alta, pero al ser en forma de U el resultado es el que podéis apreciar en la foto.

Esfera de aceite

Publicado Mª Dolores García

Material
- Aceite
- Alcohol
- Agua


Procedimiento

Echamos un poco de aceite en el fondo de un vaso, a continuación añadimos alcohol. El aceite es más denso que el alcohol y se queda en el fondo del recipiente.

A continuación añadimos poco a poco y con cuidado agua para ir aumentando la densidad de la mezcla alcohol-agua. Veremos como el aceite se va abombando hasta que llega un momento que forma una esfera.

Si tenemos cuidado, y no nos pasamos al añadir agua, conseguiremos que la esfera de aceite quede en equilibrio en el interior del líquido. Cuando la densidad de la mezcla es igual a la del aceite, el peso del aceite es igual al empuje del líquido y la gota de aceite adquiere una forma esférica, que, por cierto, es el aspecto que toman los líquidos en ausencia de gravedad.

El red bull es más denso que el agua

Material
- Recipiente grande
- Agua
- Lata de red bull, cocacola, fanta, otros refrescos.
- Un vaso


Procedimiento
Llenamos el recipiente con agua
Introducimos el vaso dentro del recipiente grande y lo depositamos en el fondo
Metemos la lata con el red bull dentro, y vertemos el liquido dentro del vaso.
¿Qué sucede?
El red bull permanece en el interior del vaso sumergido.
Explicación
El refresco es más denso y permanece dentro del vaso.


Hacemos lo mismo con los demás refrescos.

El fenómeno de las nueces de Brasil

Material

- Lentejas

- una pelota de ping-pong

- una bola de acero 

- Varios kilogramos de lentejas

- una caja o recipiente transparente
Procedimiento
En primer lugar se coloca la pelota de ping-pong de forma que quede completamente cubierta por las lentejas, y la bola grande de acero se coloca encima de la superficie  de las lentejas.

Se agita el recipiente que contiene el conjunto y se ve que se hunde la bola de acero

y aparece la de ping-pong de entre las lentejas

Explicación

Al agitar las lentejas, como son de menor tamaño y mayor densidad que la bola  de pingpong, se colocan entre los espacios de las capas inferiores que quedan debajo de la bola de menor densidad (pelota de ping-pong).

Este comportamiento es típico de los sólidos granulares, y se conoce como el  fenómeno de las nueces de Brasil.

  2ª Experiencia: Lentejas y bolas flotadoras

 Este experimento es como el anterior.

Material

- Bola de ping pong

- Bola de acero

- Caja

- Lentejas

Procedimiento

Llenamos una caja con lentejas.

Situamos la bola de ping pong en el fondo y agitamos la caja.

¿Qué sucede?

La bola de ping pong accede a la superficie.

2ª Parte

Ahora ponemos una bola de acero encima de las lentejas y agitamos la caja.

¿Qué sucede?

La bola se va al fondo

La densidad de la bola de ping pong es menor que la de las lentejas por eso asciende.

La densidad de la bola de acero es mayor a la de las lentejas por eso se va al fondo.

Densidad de sólidos

Material

- Alcohol

- Agua

- aceite

- Colorante

- Vasos de precipitados

- Alimentos: manzana, almendra, nuez, ajo

Procedimiento

Vertemos los 3 líquidos 1º agua 2º aceite 3º alcohol.

A continuación introducimos los alimentos: trozo de manzana, trozo de plátano, almendra. etc Anotamos si flotan o no.

¿Qué sucede? 

Los alimentos flotan sobre uno u otro líquido o bien se van al fondo.

Explicación

Si flotan es que son menos densos que uno u otro líquido.

La densidad se define como la relación que existe entre el volumen y la masa de un objeto o sustancia. Es una propiedad física que es característica de las sustancias puras y es considerada como una propiedad intensiva, ya que es independiente al tamaño de la muestra.

- Densidad del agua 1 g/cm3

- Densidad del aceite 0,8 g/cm3

- Densidad del alcohol 0,79 g/cm3

Densidad de sólidos y líquidos

1º Experimento: Tres botellas

 Material

- aceite

- avena

- arena

- 3 botellas

- recipiente de vidrio, metacrilato o plástico

- Agua

Procedimiento 

Se tienen tres botellas que contienen distintos elementos: aceite, avena y arena. Los colocamos en el recipiente con agua.

¿Que sucede?

Se puede observar que en algunos casos la línea de contenido está por debajo de la línea de flotación y en otros casos está por encima de esa línea. 

Explicación

Esto depende de la densidad del elemento con respecto a la densidad del agua.

2º Experimento: Botellas con agua y agua con sal

 Dos botellas una con agua y otra con agua con sal se colocan en una caja de vidrio transparente que contiene agua. Se puede observar que la línea de contenido de la botella que contiene agua con sal está por debajo de la línea de flotación.

3º Experimento: 

Condiciones de flotamiento de un cuerpo

Material

Botellas de plástico

Arena

recipiente

Procedimiento

Se dispone de varias botellas transparentes con distinta cantidad de arena. Las colocamos en un recipiente grande con agua

¿Que sucede?

Al colocarlas en un recipiente profundo lleno de agua se puede observar que una se va al fondo y las otras flotan ubicándose a distinta altura sobre el nivel del agua.

Experimento: Dos cuerpos de igual peso con distinto comportamiento

 Se tienen dos botellas plásticas transparentes de distinta forma que contienen la misma cantidad de arena. Se puede observar que una flota y la otra se va al fondo

D= m/V 
A igual masa tiene menor densidad la sustancia que ocupe un mayor volumen 




Experimento: sólidos mas o menos densos que los líquidos
¿Qué queremos hacer?

Conocer si son diferentes cuerpos sólidos son más o menos densos comparándolos con  3 líquidos.

Material
- Un recipiente transparente grande (ej  una pecera)

- Agua, 

- Aceite

- Alcohol

- Colorante

- Objetos sólidos: corcho, madera, tuerca de hierro, etc

Procedimiento 

Medimos la misma cantidad de agua, aceite y alcohol, (podemos colorear el agua y el alcohol) 
Vertemos los líquidos en el recipiente en ese orden (para evitar que se mezcle el alcohol y el agua).

Introducimos diferentes objetos sólidos en el recipiente. 


¿Qué sucede?
Cada objeto se sitúa a una profundidad en el recipiente.

2ª Experiencia: Densidad de clavos con flotadores


Experimento similar al anterior.
Material
- Probeta grande
- Clavos
- Porexpan (corcho blanco).
- Opcional: colorante alimentario líquido vahine (de venta en alimentación en Corte Inglés)
Procedimiento
Vertemos los 3 líquidos como en el experimento anterior (se puede colorear si queremos el agua y el alcohol) 
Introducimos clavos insertados en bolitas de corcho  a diferentes distancias.

¿Qué sucede?

Cada clavo insertado en la bolita se sitúa a una profundidad.

Explicación

Los objetos se sitúan en una de las capas del recipiente según si son más o menos densos que los líquidos que los contienen.

Volumen de un cuerpo irregular- Volumen de una piedra

¿Qué queremos hacer?
Conocer el volumen de cuerpos irregulares.
Conocer la densidad de un cuerpo
Material
- Dos probetas
- Un cuerpo irregular, ej una piedra.
- Agua
Procedimiento
Llenamos una probeta con agua aproximadamente hasta la mitad y anotamos el nivel al que llega el agua.
Con cuidado de no salpicar, introducimos el cuerpo irregular (una piedra).
Anotamos el nivel al que llega ahora  el agua.
¿qué sucede?
El agua llega a un nivel superior.
Restamos al volumen final el volumen inicial, esa diferencia es el volumen del cuerpo irregular (la piedra).

Explicación
La piedra ocupa un volumen y desplaza al agua. 


2º parte. ¿Cuál es la densidad?


Material
Una balanza y pesas
Procedimiento
Con una balanza averiguamos la masa de la piedra, y el volumen lo obtenemos con el experimento anterior .
La densidad es D= m/v        el resultado es: ............




2º experimento-Volumen de un cuerpo irregular
Material
- probeta
- agua
- un cuerpo irregular: piedra, etc.
Procedimiento
Vertemos agua en una probeta en cantidad suficiente para sumergir totalmente el cuerpo
Introducimos el objeto irregular de forma que quede totalmente sumergido y comprobamos cuanto ha subido el nivel de agua.
Restamos el volumen final del volumen inicial, y ese es el volumen del objeto.
Explicación
Principio de Arquímedes


Precaución: el objeto sumergido no debe alterar sus propiedades al ser sumergido en el líquido.

Aguja flotante

1ª Experiencia: Acero macizo flota

Material
-  agujas, imperdibles, alfileres.
- vaso
- agua
- trocito de papel (por ejemplo de fumar, o secante)

Procedimiento

Llenamos un vaso de agua y con cuidado depositamos un objeto pequeño de acero (una aguja, un imperdible o alfiler) en la superficie del agua con la ayuda de otra aguja o con un trocito de papel o un palillo. 


Si nos ayudamos de un papelito: posaremos el trocito de papel de filtro y sobre él el alfiler. Una vez que éste descansa en la “cama” de papel, iremos hundiendo el papel de filtro empujándolo –hacia abajo y con cuidado- con ayuda de un palillo. Cuando consigamos que el papel se moje totalmente y se separe del alfiler...

¿Qué sucede?
La aguja pese a ser más de 7 veces más densa que el agua flota.
Densidad del acero 7850 kg/m3

Densidad del agua 1000 kg/m3        ¿Cómo es posible?

Explicación
La aguja flota pero no lo hace porque desafíe el Principio de Arquímedes sobre la flotación, sino porque entran en juego otras fuerzas que impiden que el alfiler se hunda: son las debidas a la tensión superficial del agua que impiden –como si fuera una “cama elástica”- que el alfiler atraviese la superficie líquida.

Hay que hacer el ensayo con cuidado ya que si el extremo del alfiler “pincha” la superficie del agua, irremediablemente se nos irá al fondo del recipiente obedeciendo los dictados de Arquímedes. La experiencia puede resultar más vistosa si el alfiler ha sido previamente imantado: en la superficie del agua se comportará como una brújula y se moverá libremente hasta indicarnos los puntos cardinales.

2º Experimento: Monedas que flotanMaterial: 

- Monedas ligeras ejemplo de aluminio

- Vaso con agua

Procedimiento

Posamos la moneda sobre la superficie del agua como en la experiencia anterior.

¿Que sucede? 

la moneda flota y si colocamos algunas de éstas en el recipiente veremos que las podemos desplazar aproximándoles nuestro dedo, tocando éste el agua, pero sin llegar a tocarlas. También podremos comprobar que varias monedas que flotan próximas tienden a acercarse y a permanecer juntas.

Explicación

Este curioso hecho se explica debido a que el agua tiene, en su superficie, una especie de película capaz de sostener objetos de poco peso que, de otro modo, se hundirían. A esta propiedad del agua y de otros líquidos se la conoce como tensión superficial y es la responsable de efectos como los siguientes:

• Algunos objetos pequeños de materiales más densos que el agua no se hunden en ella.
• Si juntamos dos vidrios planos con agua entre ellos es difícil separarlos.
• Un papel mojado queda pegado a una pared de azulejos.
• El agua asciende por tubos muy estrechos.
• No puede haber gotas de agua de más de cierto tamaño.

 

2º Experimento: La aguja flotante. Es el mismo que el anterior, pero engrasando la aguja.

 

¿Se puede hacer que una aguja de acero flote en el agua lo mismo que una pajita? 

Al parecer es imposible: un trozo macizo de hierro, aunque sea pequeño, debe hundirse inevitablemente en el agua.
Así piensan muchos, y si usted se encuentra entre estos «muchos», el siguiente experimento le obligará a cambiar de opinión.

Densidad del acero 7850 kg/m3
Densidad del agua 1000 kg/m3
Material
- Agua
- Vaso
- Aguja de coser no gruesa.
- Aceite


Procedimiento
Cogemos una aguja de coser ordinaria, que no sea demasiado gruesa, la untamos de aceite o de grasa.
La deposítamos con cuidado en la superficie del agua de un vaso, cubo, etc.


¿Qué sucede? 
Sorprendentemente la aguja no se va al fondo. Se mantiene en la superficie.


Explicación
¿Por qué no se hunde? 

Indudablemente la aguja es más de siete veces más densa que el agua y si se encontrara sumergida, no podría de ninguna manera emerger de por sí como emerge una cerilla; pero la aguja no se va al fondo. 


Para hallar la causa de que esto ocurra, observamos que junto a ella forma el agua un hueco, un pequeño valle, en cuyo fondo se encuentra la aguja.

La superficie del agua se comba junto a nuestra aguja porque ésta está recubierta de una tenue capa de grasa que el agua no moja. Usted quizá haya notado que, cuando tiene las manos grasientas, el agua que se echa en ellas deja la piel seca, es decir, no la moja. Las alas de los gansos, y de todas las aves que nadan (palmípedas), están siempre recubiertas de la grasa que segrega una glándula especial; por esto el agua no se adhiere a ellas. Por esta razón, sin jabón, que disuelve la capa de grasa y la elimina de la piel, es imposible lavarse las manos grasientas incluso en agua caliente. A la aguja engrasada tampoco la moja el agua y por eso la vemos en el fondo de la cañada líquida, mantenida por una película de agua que tiende a enderezarse. Esta tendencia del agua a enderezar la superficie sometida a la presión de la aguja, empuja a esta última hacia arriba y no deja que se hunda.

Como nuestras manos tienen siempre algo de grasa, aunque no la engrasemos adrede, la aguja que tengamos en ellas estará ya recubierta de una fina capa grasienta.por  eso puede que flote una aguja que no haya sido engrasada intencionadamente: lo único que hace falta es adiestrarse en depositarla con mucho cuidado sobre el agua. 
Modo: sobre la superficie del, agua se pone un trozo de papel de fumar y sobre él se deposita la aguja, después, con otra aguja, se van doblando hacia abajo los bordes del papel hasta que éste se sumerge totalmente en el agua. El trozo de papel de fumar se va entonces al fondo y la aguja se queda en la superficie.

Curiosidad: El tejedor o zapatero anda por el agua como si fuera por tierra. Comprenderá usted que las patas de este insecto están recubiertas de una grasa que el agua no moja, por lo que debajo de ellas forman una depresión que, al tender a enderezarse, empuja al insecto desde abajo (piel del agua o tensión superficial).
Hay peces que segregan una sustancia tensioactiva que, al disminuir al tensión superficial del agua, hacen que el insecto se hunda y les sirva de alimento

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Experimentos similares: la piel del agua, cupula en una moneda, etc