§Una
botella de plástico con tapón.
§Una
barrena, una chincheta, un clavo caliente o cualquier herramienta capaz de
hacer un pequeño agujero en el plástico de la botella.
§ Agua.
§ Durante
el experimento se derrama agua, por lo que debe hacerse en el fregadero, en un
barreño o al aire libre.
Procedimiento:
§ Con
la herramienta que elijas, haz un pequeño agujero en un lateral de la botella,
en la parte inferior.
§ Llena
la botella de agua (tapando el agujero con el dedo) y enrosca el tapón.
§ Quita
el dedo del agujero y observa detenidamente. Notarás que un poco de agua se
escapa por el agujero, pero enseguida el flujo se detiene por completo.
¿Cómo ocurre eso?
Botella sin tapón. Cuando
la botella está abierta el aire que está por encima de la columna del agua
ejerce una presión sobre ella igual a la presión atmosférica. Esta presión,
unida a la gravedad hace que el agua fluya a través del agujero venciendo a la
presión atmosférica del exterior (sobre el agua del agujero) y a la
tensión superficial.
Botella con tapón. Si has
observado con atención habrás notado que una vez cerrada la botella, el flujo
de agua no se detiene de forma inmediata, sino que continúa durante un tiempo.
Aquí es donde entra en juego la Ley de Boyle-Mariott, ya que, el agua que
ha salido ha dejado más espacio disponible al aire que tiene por encima.
Entonces, el aire ocupa más volumen y, por tanto, ejerce menor presión sobre el
agua. Ahora los efectos combinados de la presión ejercida por el aire del interior
y la acción de la gravedad se equilibran con la acción de la presión
atmosférica del exterior y de la tensión superficial del agua. El
resultado es que el agua permanece en la botella.
Héctor
Eduardo, muchas gracias por publicar el artículo. Te lo agradezco.
ResponderEliminarAun así no entiendo porque en una botella cerrada semi llena de agua el agua no se sale. Mi teoría es que cuando la botella está cerrada la presión del aire dentro de la botella y la gravedad se equilibra con la presión atmosférica exterior. No sé si esta es la explicación. Pero si te digo la verdad, no lo sé. Contéstame cuando puedas.
ResponderEliminarPerdón, quería decir equilibran, se me olvidó añadir la n.
ResponderEliminarEfectivamente, esa es la explicación. De hecho, la presión del aire dentro de la botella es inferior a la del exterior. La diferencia es el peso del agua.
ResponderEliminarTe planteo otro reto: si viviéramos en un décimo piso y tuviéramos una pajita para beber agua de una botella colocada en la calle, ¿llegaría a subir agua?, cuál sería la máxima altura que alcanzaría?
O sea que la presión exterior - la presión del aire dentro de la botella = peso del agua. Eso es lo que pensaba. Gracias, Anónimo. Me ha gustado el reto que me has planteado y he estado pensando en como solucionarlo. Vale, aquí va mi solución.
ResponderEliminarCreo que depende de la fuerza DE SUCCIÓN, por lo que llegaría agua. No sé cual sería la máxima altura. Yo creo que depende de la fuerza DE SUCCIÓN, ya que al final si siempre aplicas la misma fuerza de succión todo el tiempo va a equilibrarse con la gravedad. Dame la solución, por favor.
Este fenómeno lo estudió el científico italiano Torricelli.
EliminarSi Superman pudiese aspirar con toda su fuerza por una pajita un vaso de mercurio (cosa que solo puede hacer él porque el mercurio es un metal líquido muy tóxico), la altura solo alcanzaría 76 cm. Te daré una pista para el caso del agua. Si Superman aspirase una pajita de, digamos, 20 metros, ¿qué altura alcanzaría el agua? ¿llegaría a subir hasta una altura de cuatro pisos?.
La densidad del agua es 13,6 veces menor que la del mercurio. Como el agua pesa menos, el equilibrio entre la gravedad y la succión se alcanzará después y llegará más arriba. Si hago la operación me da 10,336 metros. Un cuarto piso supongo que estará a más de 10 metros, por lo que no llegará.
ResponderEliminarSolo se van a equilibrar las fuerzas si Superman succiona todo el tiempo, ¿no?
ResponderEliminarBueno, respóndeme cuando puedas.
ResponderEliminarPorfi.
ResponderEliminarEfectivamente, esa es la distancia que alcanzaría el agua en un tubo al que se le ha hecho el vacío. Por muy fuerte que se aspire no subiría nada más (se habría conseguido el vacío absoluto en la parte superior del tubo).
ResponderEliminarEsta es la base del experimento que se hace al llenar un vaso de agua hasta arriba y taparlo con papel. Si sujetas bien la hoja de papel al borde del vaso y le das rápido la vuelta hacia abajo, el agua no caerá, al menos durante un buen tiempo.
Entré a este blog por casualidad. No soy de tu clase, si bien formo parte de tu colegio. Te he respondido porque no me gusta dejar una pregunta en el aire. Pero, lo lamento, no voy a poder seguir. Un saludo.
Muchas gracias, Anónimo, pensaba que eras mi profesor.
ResponderEliminarAnónimo, coomo tutor de Héctor, te doy también las gracias por tus comentarios científicos sobre el experimento. Tienes las puertas abiertas de este blog para cuando lo consideres oportuno. Un saludo.
Eliminar¿Cómo funcionan las jeringuillas?¿Porque no se sale el agua?
ResponderEliminarPues Héctor, absorbes con la jeringuilla el agua y luego la expulsas impulsando el palito hacia delante
ResponderEliminarCon "¿Cómo funcionan?" no me refería a como utilizarlo, quería saber por qué se absorbe agua y por qué no se sale por la gravedad.
ResponderEliminar¿Eduardo, tú lo sabes?
ResponderEliminarMíralo en internet.
EliminarEduardo, en internet no me sale ninguna explicación.
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