Submarino de Arquímedes – Experimentos Caseros

El experimento que realizaremos hoy nos sirve para demostrar cómo la densidad puede cambiar la capacidad de flotar de un objeto, así como lo hace un submarino.

Este experimento es sencillo, económico y puede realizarse con materiales que tenemos en casa, permitiendo una experiencia práctica para comprender conceptos físicos.

Objetivos del Experimento

  • A través de este experimento, los participantes pueden observar cómo la densidad del aire dentro del globo varía cuando el globo se comprime debido a la presión del agua.
  • Este experimento es una demostración simple de cómo los submarinos se sumergen y emergen, variando la cantidad de aire o gas en su interior para cambiar su densidad.

MATERIALES:

  • 1 botella de plástico transparente (preferentemente de 500 ml o 1 litro).
  • 1 globo (preferiblemente de tamaño mediano).
  • 4 clips metálicos (de los pequeños).
  • 1 par de tijeras.
  • Agua.
  • Recipiente adicional para realizar las pruebas.

INSTRUCCIONES:

  1. Preparación del globo:
    • Toma el globo y córtalo, dejando una pequeña sección cerca de la base (esto es importante para que el globo se pueda llenar de aire sin dificultad).
    • Haz una cadena de 4 clips (uno enganchado al siguiente) y asegúralos dentro del globo, pasando los clips por la boca del globo.
    • El globo con los clips debe estar lo suficientemente ajustado como para que no se salgan, pero sin romperse.
  2. Prueba de flotabilidad:
    • Llena un recipiente con agua (puede ser un bowl o una cubeta).
    • Inserta el globo con los clips dentro del recipiente para comprobar si flota. Si el globo tiende a hundirse, sopla un poco por la abertura del globo para que se infle ligeramente, lo que permitirá que flote mejor. Si el globo sigue demasiado hundido, puedes agregar o quitar clips según sea necesario.
  3. Preparación de la botella:
    • Llena la botella de plástico casi hasta el tope con agua (deja un pequeño espacio en la parte superior para que puedas cerrar bien la botella sin que se derrame).
  4. Introducción del submarino (globo):
    • Coloca cuidadosamente el globo dentro de la botella con agua, asegurándote de que la parte inflada del globo quede justo por debajo de la boca de la botella. Asegúrate de que el globo esté flotando ligeramente, tocando la superficie del agua.
  5. Cierre y prueba del submarino:
    • Cierra bien la botella con la tapa.
    • Aprieta la botella con las manos. Observarás que el globo se hunde hacia el fondo de la botella.
    • Suelta la botella y verás cómo el globo asciende hasta la superficie del agua, como si fuera un submarino que sube y baja.

EXPLICACIÓN:

Este experimento nos permite visualizar de manera clara y práctica un fenómeno físico relacionado con la densidad. Al comprimir el aire dentro del globo, estamos cambiando la cantidad de espacio vacío entre las partículas de aire, lo que aumenta su densidad.

Como resultado, el globo, que normalmente flotaría en la superficie del agua, se hunde. Cuando se suelta la presión, el aire dentro del globo recupera su volumen original y el globo vuelve a flotar, de manera similar a cómo un submarino se sumerge y sube dependiendo de su densidad.

[Si quieres aprender más sobre DENSIDAD puedes hacer este otro experimento: TORRE DE DENSIDAD]

La ciencia detrás de este experimento está basada en la relación entre la densidad de los objetos y su capacidad para flotar o hundirse en un líquido. Este concepto es clave en diversas áreas de la ciencia y la ingeniería, especialmente en la física de fluidos.

RETOS ADICIONALES:

  • Si deseas aumentar la dificultad, intenta hacer que el globo se quede a la mitad de la botella. El reto consiste en ajustar la presión de manera que el globo no toque ni la parte superior ni la inferior de la botella. ¡Prueba tus habilidades y dinos si lo lograste!
  • Recuerda que, si el globo no está funcionando como esperas, puedes modificar la cantidad de clips o el volumen de aire dentro del globo para ajustar su flotabilidad.
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