UNA ALUMNA DE 4 DE ESO NOS DEMUESTRA QUE EL AIRE EXISTE

COMO DEMOSTRAR QUE EL AIRE EXISTE

El aire aunque no lo veamos es una sustancia que pesa y ocupa un espacio. Se trata de una mezcla de gases disueltos en diferentes proporciones.

 

 El aire resulta imprescindible para los seres vivos porque uno de los gases que contiene es el oxígeno, que necesitamos para vivir.

Aunque no lo veamos ni lo percibamos se puede demostrar de varias maneras. Por ejemplo, si soplamos con una pajita en un vaso de agua hacemos burbujas, ¿de qué? De aire. Si inflamos un globo, ¿de qué lo llenamos? De aire. El mejor ejemplo es aquel en el que cogemos un vaso de precipitados y lo llenamos de agua las tres cuartas partes de su capacidad total. Cogemos un vaso que tenga el borde plano e introducimos un recorte de papel que se pegue al fondo del vaso de tal manera que al girarlo no se caiga. Cuando sumergimos bocabajo el vaso con el papelito, diciendo que lo que contiene es aire, ese aire hace presión en contacto con el agua formando un vacío (que no es vacío sin no el aire que contenía el vaso) de tal manera que comprobemos que el vaso está sumergido por completo. Después retiraremos el vaso de aire con el papelito que contenía en su fondo con cuidado y veremos que el papel se encuentra seco. Esto se explica porque el aire que contenía el vaso impidió que el agua entrase al vaso y por lo tanto no mojase el papel.

http://www.youtube.com/watch?v=P7U4O2zfc2E

Alejandra Páramo Pascual 4º ESO B

hemisferios de Magdeburgo

Otto von Guericke, fue un físico alemán que vivió en el siglo XVII. En 1654, en la ciudad de Magdeburgo, hizo una espectacular demostración de la inmensa fuerza que la atmósfera podía ejercer. Mostró que cuando dos hemisferios de cobre de 50 centímetros de diámetro perfectamente ajustados eran unidos de manera que formasen una esfera y se hacía el vacío en su interior, dos tiros de ocho caballos cada uno no podían separarlos. Este experimento fue llevado a cabo ante el gobierno imperial de Ratisbona. 

 Cómo podemos realizar esta experiencia sin tener que meter caballos o bueyes en nuestra casa o en el aula de nuestro centro?

Material que necesitamos Pues es muy sencillo. Basta con: un brick (o cartón) de leche vacío, dos clips (que pueden ser sustituidos por cualquier otra cosa que cumpla su funcion de gancho) cinta adhesiva que sea de bastante resistencia (por ejemplo la llamada cinta americana). Los dos dinamómetros que aparecen en la imagen no son imprescindibles. Cómo lo hacemos

1.    Reducimos el brick a su mínimo volumen haciendo presión sobre el para sacarle todo el aire posible. Cerramos el brick con su tapón.

2.    Fijamos con la cinta un clip en el centro de cada cara del brick. Tenemos así la esfera completa de Otto von Guericke preparada para realizar el experimento.

3.    Procedemos a coger cada clip con nuestras manos e intentamos “abrir” el brick llevándolo a su forma prismática. Veremos que aún haciendo mucha fuerza apenas somos capaces de lograr ese objetivo.

4.    Utilizamos cualquier otro procedimiento que permita enganchar los dos clips de forma más segura e intentamos de nuevo la acción. El resultado no es mucho mejor que con las manos.

5.    Si desenroscamos el tapón vermos que no necesitaremos ejercer casi fuerza para separar sin problemas las dos caras.

6.    Podemos, finalmente, usar dos dinamómetros (mejor de 100Newtons si es posible) y veremos que haciendo una fuerza de 100 N hacia cada lado somos capaces de que separen las caras solo en su parte central.

Necesitaremos seguramente repetir el proceso de fijación de los clips, o cambiar a otros más resistentes y reforzarlos, añadir más cinta, o cambiar los clips por ganchos que vienen ya sobre bases planas que serán fijadas a las paredes del brick, etc.

¿Por qué ocurre esto?

Como sabemos, es la presión atmosférica la causante de que se produzca este fenómenos y podemos hacer un cálculo sencillo para entender la fuerza necesaria para separar las paredes.

La presión atmosférica tiene un valor de unos 100000 Pa, y si queremos separar una superficie de cada cara de unos 3x3 cm  (aproximadamente 10 cm² o 0.001 m²) tenemos por la relación entre presión, fuerza y superficie:

Fuerza = Presión x superficie  à Fuerza = 100000 x 0,001 = 100 N

Por tanto, solo para separar una parte pequeña de las dos caras del brick necesitamos una fuerza de 100 Newtons (10 kg-fuerza), lo que es una fuerza considerable.

Podemos finalmente calcular la fuerza que los caballos del experimento original de Otto von Guericke deberían realizar:

Superficie de cada semiesfera = 2 p r² à S = 1.6 m²

Fuerza = Presión x superficie  à Fuerza = 100000 x 1.6 = 160000 N

o 16 toneladas-fuerza.

Como había 8 caballos para cada lado, cada uno debía realizar una fuerza equivalente a arrastrar 2 toneladas.

Con razón no fueron capaces.

Este experimento es de la página de  Ramón Cid Manzano (IES de Sar, Santiago de Compostela)