204 Un mini submarino para niños

Nuestro mini submarino consta de una tuerca y tres globos pequeños.

En primer lugar dejamos caer la tuerca con los globos en una botella de plástico con agua. Para que el submarino funcione correctamente es necesario que los globos y la tuerca queden flotando en la superficie del agua pero prácticamente sumergidos. Finalmente se pone el tapón de la botella.

Cuando apretamos la botella se observa que los globos se hunden hasta llegar al fondo. Si dejamos de apretar la botella los globos ascienden a la superficie.

Explicación
Los principios de Pascal y de Arquímedes nos permiten explicar el experimento:

Principio de Pascal: un aumento de presión en un punto cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo.
Principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente que es igual al peso del fluido desalojado.

Antes de presionar la botella, los globos y la tuerca flotan debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. Al apretar la botella la presión se transmite a la parte inferior de los globos y entra agua en el interior, por lo que se produce un aumento del peso y los globos se hunden. Al dejar de apretar la botella disminuye la presión, el agua sale de los globos que pierden peso y ascienden a la superficie.

Para variar su peso y modificar la flotabilidad, los submarinos están equipados con tanques de lastre que pueden llenarse con agua tomada del exterior o aire a presión. Para sumergirse los submarinos abren los tanques de lastre que se llenan completamente de agua. Para emerger se llenan los tanques con aire a presión que desplaza el agua.

159 El submarino amarillo

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, aceite, alcohol, un vaso pequeño, un vaso grande y una jeringa (o una cuchara)


En primer lugar se pone un poco de aceite en el vaso pequeño y luego se coloca en el fondo del vaso grande. Luego se echa alcohol en el vaso grande procurando que no caiga directamente en el aceite del vaso pequeño. Por último, con una cuchara o con la jeringa, se añade, poco a poco, agua sobre el alcohol, procurando que no caiga directamente sobre el vaso pequeño.

Vemos que, finalmente, el aceite sale del vaso pequeño y forma una esfera que quedará flotando en el interior de la mezcla de alcohol y agua.

Luego retiramos con precaución el vaso pequeño dejando la esfera de aceite en el interior de la mezcla. Podemos hacer que la gota suba o baje añadiendo agua (para subir) o alcohol (para bajar)

Explicación:
Veamos primero las densidades de los tres líquidos: agua (1 g/ml), aceite (0,92 g/ml) y alcohol (0,79 g/ml). El aceite flota en el agua porque es menos denso, pero se hunde en el alcohol porque es más denso. Por consiguiente, puede prepararse una mezcla de agua y alcohol, en la cual dicho aceite ni flote ni se hunda hasta el fondo.

Variando la proporción de agua y alcohol modificamos la densidad de la mezcla y hacemos que la gota de aceite suba o baje.

30 La gota submarina

Material:
1. Un recipiente pequeño y un vaso mayor.
2. Aceite.
3. Alcohol.
4. Agua.
5. Pegamento y una moneda (opcional)
6. Una cuchara.
Montaje:
1. Si el recipiente pequeño es de plástico le pegamos en la base una moneda para darle mayor estabilidad y evitar que flote.
2. Se toma el recipiente pequeño, se llena de aceite hasta la mitad y se coloca en el fondo del vaso.
3. En el vaso se echa, con precaución, la cantidad de alcohol que sea necesaria para cubrir el recipiente pequeño. Luego, con una cuchara, se va añadiendo, poco a poco, agua (de manera que escurra por la pared del vaso)









La superficie del aceite del recipiente pequeño se irá haciendo cada vez más convexa, hasta que, cuando la cantidad de agua añadida sea suficiente, el aceite se desprenda de dicho recipiente y forme una esfera que quedará suspendida dentro de la mezcla de alcohol y agua
Explicación:
Veamos primero las densidades de los tres líquidos: agua (1 g/ml), aceite (0,92 g/ml) y alcohol (0,79 g/ml). El aceite flota en el agua porque es menos denso, pero se hunde en el alcohol porque es más denso. Por consiguiente, puede prepararse una mezcla de agua y alcohol, en la cual dicho aceite ni flote ni se hunda hasta el fondo.