miércoles, 3 de noviembre de 2010

Aprendiendo de la Tensión Superficial





        Foto tomada de http://www.todohumor.com/humor/fondos/tensionsuperficial


El agua es considerada un Biomolécula Inorgánica esencial , se encuentra en las algas en un 90%   y   en nuestros dientes  en un 10 % , en las medusas constituye un 98%  y en  las lechugas un 90% .

El  agua está formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno , el hecho de tener distinta electronegatividad , hace que esta molécula de base tetraédrica  y  de geometría angular , tenga un  ángulo de separación  de 104,5º , es además de naturaleza neutra   aunque en si es un Dipolo eléctrico, con una carga positiva en ambos  Hidrógenos y una carga negativa doble en el Oxígeno central, esto  le permite   acercarse  a otras moléculas de agua ejerciendo atracciones  del tipo  Fuerzas  intermoleculares  , estas son de carácter débil porque no son como un enlace , pero son las más poderosas en  su tipo   y se llaman 
Puentes de hidrógeno

 Aquí puedes ver una animación donde se ejemplifica este fenómeno














Este fenómeno  da como resultado que en la superficie del agua  se observe la propiedad llamada  Tensión Superficial





 Esta propiedad hace que se vea esa  curva propia de las superficies acuosas y que las gotitas de lluvia tengan forma  determinada al caer y que los insectos puedan posarse sobre ella , pues es una verdadera película elástica . 

Imagen tomada de recursos.cnice.mec.es/.../agua/gerris.jpg




Para enseñar esta propiedad tanto a niños , como adolescentes , se sugiere hacerlo  de esta manera, porque es muy evidente y sencillo


Materiales 

  • Alambre dúctil 
  • hilos de cocer 
  • un alicate pequeño 
  • Una budinera o bandeja transparente  (vidrio)
  • Jabón lavalozas
  • gotitas de Glicerina (optativo)
Instructivo


  • Construimos una figura  cuadrada con el alambre , dejando una agarradera firme . Tipo marco .

  • Atamos un hilo de extremo  a extremo del marco, dejándolo algo suelto

  • Se hace un agua jabonosa con el detergente  sin hacer espuma y se coloca en la budinera ,  debe estar disuelto muy bien . (Si desea agregue  unas gotas de glicerina a la mezcla , esta quedará mejor .

  • Sumerja el marco de alambre a la mezcla agite suavemente  y levante

  • Permita a los alumnos asombrarse  y observar la película definida que se forma con el hilo flotando sobre ella .

  • Rompa suavemente un lado de la lámina y permita a sus alumnos observar  que el hilo ya no quedará flojo sino tenso , pregunte por qué sucede esto.

  • Permita que ellos elaboren una explicación al respecto, llevelos a asociar como operan  las fuerzas intermoleculares del agua 
  • Recuerde que  en el interior de la cubeta   estas fuerzas se ejercen  en todas las direcciones  debido a la proximidad de las moléculas , recuerde  ademas que  la sumatoria de esas fuerzas  da como resultado que la Fuerza Resultante en el interior del agua sea cero  (con alumnos mayores que tienen la noción de mecánica de fluídos, permita que relacionen esto con el Principio de Pascal )


  • Ayudelos a notar que en la superficie del agua las fuerzas que  operan se dan solo  entre moleculas  cercanas y entre moleculas  que estan debajo de ellas , por lo tanto la fuerza resultante no es cero, sino que apunta hacia en interior , esto hace que se forme una especie de membrana , y este efecto  crea la  TENSIÓN SUPERFICIAL , lo que tiende a reducir al área de la superficie. 

Observa este cuadro donde se esquematiza lo que acabamos de explicar .



Recuerde que al romper uno de los lados de la lámina en el experimento  , es esta TENSIÓN SUPERFICIAL  lo que tensa el hilo al tirarlo para disminuir el área. 

Así demuestra que esto es cierto . Si ud. ata dos hilos , y revienta la película justo al medio de los dos , este efecto será más evidente .


La superficie del agua se estira







Otra forma experimental sencilla es la que se muestra en este vídeo, es fácil de reproducir y gustará tanto a alumnos pequeños como más grandes 

La idea es poder hacerlos razonar , preguntarles por ejemplo el por qué puede sostenerse el alambre sobre el agua , o por qué al colocar jabón en el alambre este gira , va en el docente profundizar más el tema y no quedarse en una simple demostración 




                                             
                                                 Experiencia del blog  "El Tao de la Física "


Empleando materiales mínimos es ensayar tensión superficial sobre una moneda , es   muy clara y evidente y permite a los niños experimentar y deducir, además de que la interacción entre pares se potencia 


                                     
                                             Experiencia del blog fq-experimentos 


Disminuyendo la tensión superficial ¿Qué utilidad tiene?





¿Pongamos un poco de HUMOR en la FÍSICA? 


Crisis económica y la Física






No hay comentarios:

Publicar un comentario

Este sitio es para aprender , cualquier comentario que realices aquí debe tener en cuenta que es un sitio visitado por niños, alumnos de pre grado, profesores, padres , y personas que desean aprender. Tu opinión pude diferir plenamente de la mía , pero hazlo siempre con respeto, y educación.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...