Después de construir los barcos y navegar con ellos vimos que había materiales que flotaban y otros que se hundían, incluida la plastilina y nos quedó una duda:
¿Cómo puede flotar la plastilina sobre el agua?
Preparamos los matriales que necesitamos
Empiezan por hacer bolas, pequeñas y grandes, que van probando en el agua y siempre se hunden.
Poco a poco, van "diseñando" modelos más parecidos a un barco. Están convencido de que es la única manera de que flote.
Cada vez que prueban lo tienen más cerca.
Algunos se hunden porque los dejan con poco cuidado, o tienen una vía de agua que hace que se vaya a pique.
Al final consiguen unos barcos que se mantienen a flote.
¿Por qué?
- El agua empuja hacia arriba todos los objetos que se introducen en ella, con una fuerza igual al peso del agua que desaloja
- Las bolas desalojan menos agua y se hunden
- Los barcos hechos con esas bolas desalojan más cantidad de agua y flotan porque son más ligeros.
EXPLICACIÓN
Si un cuerpo flota o no en el agua dependerá de si la densidad media es superior, igual o inferior al del agua donde se encuentra.
La flotación en reposo viene dada por el Principio de Arquímedes, según el cual, “todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y ascendente igual al peso del fluido desalojado.” Dicho empuje se denomina empuje hidrostático.
Por lo que si el peso del agua desalojada es superior al peso del cuerpo introducido en ella, dicho cuerpo flotará.
Por el contrario si el peso del agua desalojada es inferior al peso del cuerpo introducido en ella, dicho cuerpo no flotará.
La densidad del agua pura (solamente agua, ya que los minerales aumentan su densidad) varía ligeramente con la temperatura, pero puede considerarse próxima a los 1000 Kg./m3. Pero la densidad del agua se puede variar añadiendo solutos a la misma.
Para hacer en casa
El agua dulce es menos densa que el agua salada, es
fácil notar la diferencia cuando tratamos de flotar en una piscina o un lago o
tratamos de hacerlo sobre la superficie tranquila del mar. Es mucho más fácil
flotar sobre el agua salada.
En el mar muerto localizado entre Israel y Jordania y el lago Assal en
África, son dos de los lagos más salados en el planeta, en ellos la cantidad de
sal es alrededor de 8 veces más que en el océano y se puede descansar sobre sus
aguas sin temor a hundirse.
Este sencillo experimento nos muestra cómo se puede cambiar la densidad del
agua y qué sucede cuando el agua es muy densa.
2 vasos transparentes
agua
sal
2 huevos crudos
Procedimiento:
Llenar uno de los vasos hasta un poco más arriba de la
mitad con agua fresca y colocar en él un huevo.
Qué sucede? el huevo es más pesado que el agua y se va inmediatamente hasta
el fondo del vaso.
Ahora colocamos la misma cantidad de agua en el otro vaso y agregamos entre
1/4 y 1/2 media taza de sal, revolviéndola muy bien hasta que se disuelva.
Ahora colocamos el otro huevo y vemos qué sucede. Este flota, si lo
empujamos hacia el fondo, él volverá a subir. El agua ahora es mucho más densa
y sostiene al huevo sin dificultad.
Nota: si el huevo no flota, agrega más sal al agua.
Explicación:
Un cuerpo sumergido en un líquido experimenta dos fuerzas:
- El peso: es la fuerza con que lo atrae la Tierra ( depende de la masa del cuerpo)
- El empuje: es la fuerza que hace hacia arriba el líquido (depende del volumen del cuerpo y de la densidad del líquido)
Si el peso es mayor que el empuje, el cuerpo se hunde. En caso contrario flota y si son iguales, queda entre dos aguas. Al poner el huevo en el agua, se hunde ya que su peso es superior al empuje. Al añadir sal al agua, conseguimos un líquido más denso que el agua pura, lo que hace que el empuje que sufre el huevo sea mayor y supere el peso del huevo : el huevo flota.
