Celebramos la Semana de la Ciencia con experimentos sorprendentes
Durante la semana de la Ciencia, nuestro laboratorio escolar se ha llenado de entusiasmo y curiosidad. Desde los más pequeños alumnos de infantil y primaria hasta los grandes científicos de la ESO y Bachillerato, todos se han sumergido en la pregunta clave: ¿Hace fuerza el aire?
Descubrir que este fluido invisible, que se extiende kilómetros y kilómetros sobre nuestras cabezas, ejerce una fuerza sobre todas las cosas, incluso sobre nuestras propias cabezas, ha sido revelador.
A través de experimentos sorprendentes, hemos logrado demostrar esta realidad oculta y despertar una mayor comprensión sobre la importancia de la atmósfera en nuestras vidas.
Experimento 1: ¿Hace fuerza el aire?
En el experimento realizado por Otto Von Guericke en 1657, se unieron dos semiesferas de 50 cm de diámetro. Necesitaron aplicar un tiro de 8 caballos de fuerza en cada lado, para poderlas separar. Esto demuestra que la presión del aire exterior ejerce una fuerza sobre el recipiente, impidiendo su apertura.
Para comprobar este fenómeno, hemos realizado un experimento similar utilizando un recipiente, un globo y una chuche. Al introducir el globo en el recipiente y eliminar el aire del interior, podemos observar que el aire exterior ejerce una fuerza sobre el recipiente, lo que dificulta su apertura. En el caso del globo, le permite expandirse porque eliminamos la fuerza del aire. Si en su lugar, ponemos una chuche tipo nube, esta también se hincha, aumentando su volumen. Por desgracia, cuando abrimos la válvula del recipiente para sacarla, el aire vuelve a entrar ejerciendo presión por lo que el globo y la chuche recuperan su tamaño original.
Experimento 2: Desafiando la gravedad con la presión atmosférica
Exactamente, este experimento puede parecer mágico, pero en realidad es un fenómeno científico que podemos entender a través de la física y la comprensión de la presión atmosférica y la fuerza de la gravedad.
La presión atmosférica es una fuerza invisible pero poderosa que actúa sobre nosotros y nuestro entorno constantemente. En el caso del vaso lleno de agua, esta presión atmosférica actúa en todas las direcciones, incluso sobre el agua dentro del vaso.
Cuando invertimos el vaso, la presión atmosférica ejerce una fuerza hacia arriba en el agua, contrarrestando la fuerza de la gravedad que intenta hacer caer el agua hacia abajo. Esta fuerza hacia arriba es lo que mantiene el agua dentro del vaso, desafiando la gravedad.
Este experimento nos muestra cómo la ciencia nos permite comprender y explicar fenómenos aparentemente mágicos. Al estudiar y comprender las fuerzas y principios físicos involucrados, podemos apreciar cómo la presión atmosférica puede contrarrestar la gravedad y mantener el agua en su lugar, incluso cuando el vaso está invertido.
Experimento 3: Un pulso a la presión atmosférica
La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire sobre los objetos debido al peso de la columna de aire que los rodea. Cuando colocas una regla plana con un folio encima, se forma un espacio sellado entre el folio y la superficie debajo de la regla.
La presión atmosférica actúa sobre el área superior del folio, generando una fuerza que contrarresta parte del peso de la caja de cerillas, lo que ayuda a que la regla pueda soportar su peso sin caerse ni romperse.
Experimento 4: Paradoja de los libros entrelazados
Para llevar a cabo este experimento, colocamos dos libros juntos de manera que las páginas estén intercaladas. Luego, intentamos separar los libros tirando de ellos en direcciones opuestas.
Lo sorprendente es que, debido a la fricción entre las páginas, resulta difícil separar los libros. Cuanto más intentamos separarlos, mayor es la resistencia que sentimos. Esto se debe a que las pequeñas irregularidades en las superficies de las páginas se enganchan entre sí, creando una fuerza de fricción que se opone a nuestro intento de separación.
Experimento 5: El misterio del volumen de agua y la presión atmosférica
En estos emocionantes experimentos químicos, se lleva a cabo un fenómeno intrigante: al reducir la presión, aumenta el volumen de agua. En el primer caso se forma un remolino.
En el segundo experimento el agua no sale por el orificio de la botella cuando el tapón está cerrado porque la presión atmosférica externa sigue siendo mayor. pero sí sale cuando el tapón está abierto porque se igualan las presiones dentro y fuera de la botella.
Experimento 6: Implosión de la lata
El experimento de la implosión consiste en calentar agua dentro de la lata de metal y luego sumergirla rápidamente en agua fría. El cambio rápido de temperatura hace que el vapor de agua en el interior de la lata se condense rápidamente, creando un vacío parcial. La presión atmosférica externa colapsa la lata hacia adentro, generando la implosión. Este experimento ilustra cómo los cambios de temperatura pueden afectar la presión en un recipiente de manera sorprendente.
