170 Una energía muy limpia

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de cartulina, unas tijeras, un recipiente con agua, detergente, un palito y cera de una vela.

De un trozo de cartulina se recorta una flecha. En el centro de la figura se recorta un canal estrecho que termine en la parte final de la flecha. Se engrasa la figura de la cartulina con un poco de cera y se deja flotar la figura en el agua.

Si se deja caer una gota de detergente en el canal, cerca de la punta de la flecha, la figura de cartulina se pone en movimiento. Otra posibilidad es mojar un palito de madera en detergente y luego tocar con el palito en el canal.

Explicación
El detergente tiene menor tensión superficial que el agua. Por este motivo, la gota de detergente que se deja caer en el canal cerca de la punta de la flecha se dirige hacia fuera del canal y, por el principio de acción y reacción, la flecha se pone en movimiento en sentido contrario.

166 Sorprendente espiral sobre el agua

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de alambre delgado, cera de una vela, un recipiente con agua y detergente.

En primer lugar doblamos un trozo de alambre en forma de espiral. La espiral tiene que ser pequeña y ligera. Luego engrasamos la espiral con cera de una vela y, por último, dejamos la espiral sobre la superficie del agua. Si se hace con cuidado quedará flotando en el agua.

Si se deja caer una gota de detergente en el centro de la espiral girará sobre el agua


Explicación
La tensión superficial del agua permite que la espiral de alambre flote sobre el agua.

El detergente tiene menos tensión superficial que el agua. Por esto la gota de detergente que se deja en el centro de la espiral se dirige rápidamente hacia fuera y por la reacción de este movimiento se produce el giro de la espiral.

Si se deja caer mucho detergente la espiral se hunde en el agua. Es mejor mojar un palito en detergente y tocar ligeramente en el centro de la espiral.

141 La superficie del agua se estira

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de alambre, hilo y una disolución jabonosa.

Podemos preparar una disolución jabonosa mezclando agua, jabón y azúcar.

Construimos un marco rectangular con el alambre haciendo que de él sobresalga un trozo largo de alambre que servirá de mango para sostenerlo. Luego atamos un trozo de hilo en dos lados del rectángulo de manera que quede algo flojo. Por último sumergimos el rectángulo de alambre en la mezcla jabonosa. Retirando el alambre con cuidado se formará una lámina líquida en la que flotará el trozo de hilo.
Si rompemos la lámina por uno de los lados del hilo, éste quedará limitando el resto de la lámina líquida, pero ya no estará flojo si no tenso.

Se puede repetir el experimento empleando dos trozos de hilo atados en los mismos lados del rectángulo. Al romper la lámina delgada en la zona comprendida entre los dos hilos se formará una bonita figura.

Explicación
El agua está formada por moléculas que se atraen con una fuerza que depende de la distancia entre ellas. Las moléculas que están en el interior del agua experimentan fuerzas en todas direcciones (están rodeadas de otras moléculas) y la fuerza resultante es cero. Por el contrario, en la superficie del agua las moléculas sólo experimentan fuerzas de las moléculas que tienen alrededor y debajo y esto crea una fuerza resultante hacia el interior del líquido. Esta atracción hace que se forme una especie de membrana (el efecto se llama tensión superficial) y tiende a reducir el área de la superficie.

En nuestro experimento, al romper la lámina por uno de los lados del hilo, la tensión superficial que actúa en la lámina delgada tira del hilo y disminuye el área de la lámina. El hilo termina muy tenso.

139 ¿Qué forma adoptan los líquidos?

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso con agua, aceite y detergente.

Si dejamos caer unas gotas de aceite en un vaso con agua vemos que el aceite se extiende por la superficie del agua formando una mancha.

Luego dejamos caer una gota de detergente en el vaso y vemos que el aceite adquiere una forma esférica.

Explicación
El aceite que se derrama sobre la superficie del agua cae en forma de gotas por la acción de la gravedad y de la tensión superficial que actúa en la superficie de los líquidos.
Al llegar al agua las gotas de aceite se unen y forman una mancha sobre la superficie del agua. La mancha de aceite parece flotar en la superficie del agua sobre una membrana invisible.
La tensión superficial que actúa en la superficie del agua “estira” la mancha de aceite.

El detergente disminuye la tensión superficial en la superficie del agua y esto hace que el aceite recupere la forma esférica.

77 Tensión superficial y crisis económica

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua, jabón, polvos de talco, pimienta molida, unos palillos de madera y unos alfileres.

Pretendemos estudiar los efectos que provoca el jabón en la superficie del agua. Para ello podemos:

Esparcir polvos de talco en la superficie de agua.
Esparcir pimienta molida.
Colocar unos alfileres flotando en la superficie del agua.

Si tocamos la superficie del agua con un palillo de madera mojado en jabón vemos que se rompe la tensión superficial. Los polvos de talco y la pimienta se alejan del lugar donde introducimos el palillo de madera y los alfileres se hunden.

La tensión superficial se debe a las fuerzas intermoleculares y produce que la superficie del agua se comporte como si fuera una delgada película elástica. Esto permite que unos alfileres de acero puedan flotar en el agua. Al romperse la tensión superficie los alfileres acero, más densos que el agua, se hunden.

¿Qué tiene que ver la tensión superficial con la crisis económica?

Veamos un vídeo . . .

22 Agujero en el agua

Material:
1. Un recipiente con agua.
2. Talco.
3. Jabón.

Montaje:
1. Llenamos el recipiente con agua.
2. Espolvoreamos con talco la superficie.
3. Metemos un dedo en el agua.
4. Al sacar el dedo la capa de talco sobre el agua se cierra tapando el agujero practicado con el dedo.
5. Metemos un dedo enjabonado en el agua. El talco se aleja de ese punto y el agujero practicado en la capa de talco permanece.
Explicación:
En la superficie del agua las moléculas permanecen unidas formando una especia de película. La fuerza que mantiene unidas las moléculas constituye la tensión superficial.
Los agujeros practicados con el dedo enjabonado no se cierran porque el jabón rompe la tensión superficial, impidiendo que las moléculas se atraigan y recompongan la película de talco.´

Por último veamos un vídeo grabado por una alumna: