54 No cabe ni un alfiler

Llenamos una copa con agua hasta el borde. ¿Cuántos alfileres caben en la copa sin que rebose el agua? ¿20? ¿50?

Comenzamos a echar alfileres en la copa, uno a uno, y vamos contando. Uno, dos, tres, . .

Sorprendentemente, pasamos del centenar de alfileres y el agua no se derrama. Tenemos que sobrepasar el tercer centenar de alfileres para apreciar cambios en la copa.

El agua desalojada por los alfileres moja poco el borde de la copa (que tiene restos de grasa por haberla tocado con los dedos) y forma una prominencia que sobresale del borde de la copa. Esta prominencia tiene un volumen mucho más grande que el volumen de un alfiler. Por esto caben centenares de alfileres en la copa.

Echando los alfileres con precaución, y dependiendo del tamaño de la copa, podemos sobrepasar los 500 alfileres.

53 ¿Arden los metales?

Para realizar nuestro experimento necesitamos lana de acero (se vende en ferreterías en forma de rollos)

Si acercamos una llama a un trozo de lana de acero vemos que arde (chisporrotea). La llama proporciona la energía inicial para desencadenar la reacción de combustión entre el hierro de la lana de acero y el oxígeno del aire.

Un clavo no arde, pero lo hace la lana de acero debido a que la superficie de contacto con el aire es mucho mayor en el caso de la lana de acero que está formada por hebras muy finas.

La velocidad de una reacción química se incrementa si aumenta la superficie de contacto entre los reactivos (el oxígeno del aire y el hierro de la lana de acero)

Por ejemplo, las ramitas finas se prenden más facilmente que un tronco grueso porque tienen mayor superficie de contacto con el aire.

52 Apretar una botella de plástico

Llenamos media botella con agua y la colocamos boca abajo en un vaso con agua.

Al colocar la botella invertida una parte del agua sale y otra permanece en el interior de la botella. El nivel del agua en el interior de la botella es tal que la presión interna (ejercida por el agua y el aire atrapados en la botella) es igual a la presión externa (la presión atmosférica)

Si apretamos la botella de plástico por debajo del nivel del agua no se altera el equilibrio de presiones y el nivel interno de agua se mantiene. La botella se deforma por lo que sale agua y aumenta el nivel en el vaso.

Si apretamos por encima del nivel de agua, disminuye el volumen de la botella en la parte superior. Al disminuir el volumen en la parte superior aumenta la presión del aire atrapado en la botella, se rompe el equilibrio y para restablecerlo disminuye el nivel del agua en el interior de la botella.