Experimentos de Física fáciles

Para ver cómo las leyes de la  física actúan hasta en los aspectos más pequeños de nuestra existencia es importante usar ejemplos que ayuden a ciertos conceptos teóricos a volverse más reales. Por eso les traigo varios experimentos de física fáciles que harán más sencilla la visualización de conceptos que han escuchado nombrar en muchas ocasiones pero que quizá les resulten muy abstractos.

Como menciona el título, todos estos experimentos son fáciles y no requieren más que un poco de paciencia y materiales caseros. Espero que logren llevarlos a cabo sin problemas y son bienvenidos a comentar sus conclusiones.

1

Materiales

* Un vaso grande.
* Una cápsula de porcelana pequeña.
* Alcohol.
* Aceite de oliva.

Procedimiento

Se llena la cápsula con aceite de oliva y se la coloca en el fondo del vaso. En este último se añade el alcohol necesario para que la cápsula quede totalmente sumergida en él. Luego, se va añadiendo, poco a poco, agua por la pared del vaso. La superficie del aceite se irá haciendo cada vez más convexa, hasta que se desprend, formando una esfera de aceite, que quedará suspendida dentro de la mezcla de alcohol y agua.

Explicación

Siempre pensamos que los líquidos no tienen forma "propia", pero eso no es así: la forma natural de todo líquido es esférica. Generalmente la gravedad lo impide y hace que adopten la forma del recipiente donde se vierten, pero cuando se encuentran en el seno de otro líquido de la misma densidad, los líquidos, por el Principio de Arquímedes, "pierden" su peso, y entonces adoptan su forma  esférica natural.

El aceite de oliva flota en el agua pero se hunde en alcohol. Por ende puede preparase una mezcla de agua y alcohol que tenga la misma densidad que la del aceite, en la cual dicho aceite permanezca en equilibrio dentro de la mezcla. Esto se debe a que el peso y el empuje se igualan.

2

Materiales

* Recipiente alto y transparente.
* Vaso cilíndrico de plástico.
* Lastre.
* Tira de cartulina

Procedimiento

Se toma un recipiente alto y transparente y se lo llena de agua. Se mete un vaso cilíndrico de plástico con un poco de lastre para que quede flotando en vertical. Encima del vaso de plástico se pone una tapa a modo de platillo para poder poner lo que se desea pesar. Dentro del vaso se coloca la tira de cartulina donde se escriben las marcas que indican pesos (requiere calibración previa).

¿Cómo funciona?

Un objeto flotante está en equilibrio, lo que indica que el peso se compensa con el empuje. Al añadir un sobrepeso para mantener el equilibrio debe aumentar el empuje, por eso aumenta el volumen sumergido hundiéndose más el vaso. El volumen que se hunde es proporcional al peso que se ha puesto sobre el vaso.

Podemos conocer el peso midiendo cuánto se sumerge el vaso.

Sugerencias

Sabiendo que el aceite flota en el agua y se hunde en el alcohol, puede alcanzarse el objetivo de que una gota de aceite quede sumergida  en una mezcla de agua y alcohol sin hundirse. Eso ocurrirá cuando coincida su densidad con la de la mezcla equilibrando las fuerzas que intervienen. Con una pipeta se echa un poco de aceite en alcohol. El aceite se hunde. Se echa agua hasta que empieza a subir y quedar como un submarino. En ese momento se aumenta el volumen de la gota inyectando más aceite con la pipeta. Puede hacerse tan grande como se quiera.

3

Materiales

* Recipientes transparentes (de unos 50 cm de altura).
* Plastilina, canicas, tomates, corchos, bloques de madera.
* Aceite, sirope, agua.

Procedimiento

Vemos cómo el agua, una sustancia líquida, interactúa con otros cuerpos (sólidos). Para ello se introducen diferentes objetos, de diferentes materiales y tamaños, y observamos si flotan o se hunden; comprobando de ese modo que los cuerpos tienen diferentes densidades.

Realizamos la misma operación; pero esta vez primero interactúan tres líquidos. Echamos agua, aceite y jarabe para comprobar sus diferentes densidades. Después se introducen distintos objetos sólidos para comprobar cuáles se hunden y cuáles no.