Diablillo de Descartes

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SOBRE LA ACTIVIDAD EXPERIMENTAL

Los grandes barcos que transportan aviones y objetos muy pesados a través del mar no se hunden; sin embargo, un trozo de roca del tamaño de una pulga sí. ¿Cómo es posible que cuerpos tan pesados no se hundan en el agua y sí lo haga una pequeña llave metálica? También podríamos hablar de lo fácil que se mueven los peces y cetáceos en el mar. Parece que volaran, ¿no? ¿Cómo movernos en el océano como un pez en el agua? ¿Cuáles mecanismos utilizan los peces para ascender y descender en el agua? Te proponemos construir un aparato en el que un objeto (en este caso un tubo de escarcha o mireya) pueda bajar, subir y flotar en el interior de una botella con agua cuando tú lo decidas… ¿Qué se te ocurre?

¿Qué necesito?

  • Una botella plástica transparente, con tapa y fácilmente deformable

  • Un tubo de escarcha pequeño

  • Agua

¿Cómo lo hago?

  1. Llena la botella de agua.

  2. Pon un poco de agua dentro del tubo de escarcha.

  3. Tapa el tubo de escarcha con el dedo, dale la vuelta, introdúcelo en la botella, ciérrala y asegúrate de que el tubo quede flotando en su interior.

  4. Ya está listo tu aparato. Ahora presiona lentamente las paredes de la botella y describe lo que observas en ella, en el tubito y en el nivel del agua dentro de él. ¿Qué sucede? ¿Por qué crees que sucede?

¿Qué hay detrás?

La fuerza que empuja hacia arriba los cuerpos que se sumergen en fluidos se llama empuje. Entonces, si existe una fuerza que empuja a los cuerpos que se introducen en líquidos y gases, ¿por qué algunos se hunden hasta el fondo y otros, como los barcos, solamente un poquito? La razón es que esta fuerza a veces es muy grande y a veces muy pequeña. ¿Pero… y entonces cuándo es de una forma o de otra? Es grande cuando el cuerpo ocupa mucho espacio y es muy liviano, como el algodón, pues tiene un gran volumen y por eso la superficie de contacto es mayor y aumenta la fuerza de empuje. En cambio, si el cuerpo es menos voluminoso, como una puntilla, la superficie que toca el líquido o el gas es poca y el empuje es menor.

Toma un vaso lleno de agua, ponlo sobre un plato, introduce un huevo en el agua. ¿Qué sucede? Se riega el agua ¿verdad? Si el agua que se recoge en el plato es más pesada que el huevo, el huevo flota. Cuando el agua desplazada pesa menos que el huevo, el huevo se hunde. Siempre que un cuerpo se sumerge en un fluido hay empuje, pero el empuje no siempre es lo suficientemente fuerte para hacer flotar el cuerpo.