lunes, 29 de marzo de 2010

Experiencias con la presión atmosférica

Hola,

En la entrada de hoy os explicaré cómo poder hacer sencillas prácticas en la que se muestren los efectos de la presión atmosférica. El material a utilizar es muy barato: un set de vacío como los que se emplean para conservar el vino (su precio es de 5 euros y se vende en los supermercados), dos globos, una jeringa obturada, una botella de vidrio de 200 ml y un frasco hermético de conservas. Además, el set de vacío lleva una válvula incorporada que permite mantener la presión en el recipiente.

En la siguiente figura os muestro el material (faltaría la botella de 200 ml con el globo cerrado):



La primera experiencia consiste en meter un globo cerrado en el interior de la botella, y observar que al quitar el aire la disminución de la presión en el interior de la botella hace que el globo se hinche. Se aprecia en las siguientes figuras:





No penséis que es fácil, al contrario. Para que el experimento salga bien, en primer lugar tenemos que disminuir la fuerza elástica del globo. Es decir, tenemos que inflarlo y desinflarlo varias veces hasta que la goma pierda tensión. De lo contrario no apreciaremos bien la expansión. Cuanto más finas sean las paredes del globo mejor se apreciará el experimento. Además, una vez rebajada la tensión se debe introducir una cantidad mínima de aire dentro del globo. Si está casi vacío será muy difícil apreciar el aumento de volumen.

En mi afán por mejorar aún más la experiencia he repetido el experimento en un frasco de los de cierre hermético. Le he hecho un pequeño orificio en la parte inferior (con un hierro al rojo vivo). En su interior he puesto recipientes cuyo volumen es variable, y aumenta al disminuir la presión. Se trata de un frasco de yogur tapado en su parte superior por un trozo de globo, y una jeringa obturada.Con el fin de que el aire no se escape por el espacio que queda entre la válvula y la tapa del bote, he tenido la precaución de recubrir dicha válvula con un trozo de globo, con lo cual la baja presión se mantiene durante más tiempo dentro del bote. En las fotos muestro el recipiente, antes y después de quitar el aire:









Además, la utilización del frasco hermético nos permite simular a pequeña escala la famosa experiencia de las esferas de Magdeburgo, realizada por el físico alemán Otto Von Guericke. En efecto, si tratamos de abrir la tapa del frasco sin abrir la válvula del dispositivo de vacío, nos resultará imposible, ya que la presión atmosférica lo impide. Comprobaremos, que en cuanto abrimos la válvula de seguridad, la tapa se abre fácilmente.

Como cuestión teórica, podemos plantear el cálculo de la fuerza necesaria para abrir la tapa, sabiendo que el radio de la misma es de cinco centímetros.

En definitiva, creo que es una buena forma de demostrar los efectos de la presión atmosférica de una forma barata y sencilla. Utilizar esta idea como actividad práctica en una oposición (sobre todo para los de 4º de la ESO) puede seros de mucha utilidad.

Saludos.

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