405 Propulsar un barco de papel

Para realizar nuestro experimento necesitamos un barco de papel pequeño, un palito de madera, un recipiente con agua y detergente.

Se deja flotando sobre el agua el barco de papel y luego dejamos caer una gota de detergente cerca del barco. El barco se mueve alejándose del detergente.

Otra posibilidad es mojar uno de los extremos del barco con detergente antes de dejarlo sobre el agua. El resultado es el mismo: el barco se mueve sobre el agua impulsado por el detergente.

Explicación
En el agua en estado líquido existen fuerzas intermoleculares atractivas que mantienen a las moléculas unidas. En la superficie del agua dichas fuerzas generan una tensión superficial que hace que la superficie del agua se comporte como si fuera una membrana elástica que se puede estirar sin romperse.

El detergente en contacto con el agua reduce la tensión superficial en ese punto y la tensión externa superior tira hacia afuera arrastrando el barco de papel.

384 Equilibrio sobre el agua

No es posible dejar sobre el agua y en equilibrio un tapón de corcho en posición vertical. Si se suelta el tapón se cae seguro y termina flotando en el agua en posición horizontal.

Se puede lograr el equilibrio en posición vertical con tres tapones de corcho si previamente se mojan. La tensión superficial del agua es el pegamento que mantiene a los tapones de corcho unidos en posición vertical.

La tensión superficial tiene su origen en las fuerzas intermoleculares y produce que la superficie del agua se comporte como si fuera una delgada membrana elástica que se puede estirar sin romperse.

No se puede mantener el equilibrio de los tres tapones si se sustituye el agua por una mezcla jabonosa que tiene menor tensión superficial.  

  

284 Superficie del agua elástica

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua, detergente, un palito y un trozo de hilo de algodón

Procedimiento:

Llenamos un recipiente con agua. Es importante que el recipiente no tenga restos de jabón.

Cortamos un trozo de hilo de algodón de unos 10 cm de largo y luego atamos los extremos con un nudo formando un lazo.

Dejamos el lazo en la superficie del agua procurando que flote.

Ahora dejamos caer algo de detergente en el agua (podemos utilizar un palito mojado en detergente).

Tenemos dos posibilidades:

1 Si  ponemos detergente en el agua que está en el interior del lazo vemos que algo tira del hilo hacia fuera.

2  Si repetimos el experimento pero ahora ponemos el detergente en el agua que rodea el lazo vemos que algo tira del lazo hacia dentro.

 

Explicación

La tensión superficial en la superficie del agua hace que se comporte como una membrana elástica que puede estirarse. El detergente reduce dicha tensión superficial.

En el primer caso, el detergente reduce la tensión en el interior del lazo y la tensión exterior tira del lazo hacia fuera. En este caso el lazo adopta una forma circular (o algo parecido).

En el segundo caso el detergente reduce la tensión superficial del agua que rodea el lazo y la tensión superior en el interior tira del lazo hacia dentro deformando el lazo.

122 ¿Cómo atravesar un globo con una aguja sin que explote?

Para realizar nuestro experimento necesitamos una aguja metálica (o un palito de madera), un globo y un poco de aceite.

1 Infla el globo
2 Unta la aguja con aceite.
3 Con un ligero movimiento giratorio, inserta la aguja cerca del nudo del globo.
4 Saca la aguja por el extremo opuesto al nudo.

Con cuidado es posible atravesar el globo con la aguja sin que explote.

Explicación
La membrana elástica del globo no tiene una tensión uniforme. Cerca del nudo y en el extremo opuesto la tensión es menor. Por este motivo se puede insertar la aguja sin que explote el globo.

Al retirar la aguja el globo se desinfla lentamente al salir el aire por los dos agujeros.
El aceite ayuda a deslizar la aguja.