El aire ocupa espacio: experimento del guante que se infla

Como el aire es invisible, hasta que no sopla el viento no nos acordamos de él. Sin embargo el aire está por todas partes ocupando espacio y ejerciendo presión. Esto es precisamente lo que los niños van a investigar haciendo este experimento tan sencillo como divertido.

Materiales:

  • Un guante de látex o de plástico.
  • Una botella de plástico grande.
  • Tijeras o cúter.
  • Un recipiente profundo lleno de agua, como una ensaladera. También se puede hacer directamente en el fregadero, bañera o lavabo.sin necesidad de recipiente.
  • Cinta adhesiva ( si hay escapes de aire).

Procedimiento:

  • Prepara el recipiente lleno de agua.
  • Corta la botella a una distancia de un tercio de su longitud desde la base y sumérgela en el recipiente. Obseva el nivel de agua dentro de la botella.
  • Coloca el guante en la parte opuesta a la boca de la botella.  Debe quedar ajustado pero sin que aparezcan pliegues en el plástico de la botella por los que el aire pudiera escapar. Si hubiera escapes tápalos con cinta adhesiva.
  • Introduce la botella con el guante en el agua. El guante se llenará de aire y se hinchará. Observa de nuevo el nivel de agua en el interior. ¿Es menor que antes?
  • Ahora coloca el guante hacia dentro de la botella de forma que puedas introducir tu mano.
  • Vuelve a sumergir la botella en en recipiente. Notarás el aire haciendo presión sobre tu mano. Fíjate en lo poquito que ha subido el agua esta vez.
Guante hinchado

El guante se llena con el aire que había dentro de la botella antes de que el agua le quitara el sitio.

Guante y mano dentro de la botella

¡Me aprieta la mano!

Aprovechando que ya tienes preparado un recipiente con agua podrías seguir investigando haciendo este experimento sencillísimo:

El papel que no se moja.

¿Qué  ha ocurrido?

El aire es la mezcla de gases que rodea a la tierra. El aire es materia y como tal tiene masa, ocupa espacio y ejerce fuerzas sobre otros objetos. La fuerza que actúa sobre la unidad de superficie es la presión. El agua también es materia y ejerce fuerza y presión sobre otros cuerpos. Como ambos son materia, si los pusiéramos en contacto, el aire ejercería presión sobre el agua y el aire sobre el agua.

Las  moléculas  de los gases se mueven libremente a gran velocidad y están muy alejadas unas de otras. Como se mueven tanto, los gases que están dentro de un recipiente consiguen expandirse hasta ocupar todo su volumen. Además, el hecho de que haya mucho espacio entre sus moléculas hace que los gases se puedan comprimir fácilmente. Sin embargo, las  moléculas que forman los líquidos no se mueven tanto como las de los gases y además están mucho más cerca unas de otras, por eso los líquidos se comprimen poco.

Aunque no podamos verlo, el aire (afortunadamente) está por todas partes y también está dentro de nuestra botella. Vamos a ver qué ha pasado con él en cada uno de los experimentos:

Botella sin guante. La botella está abierta por arriba, así que, el agua fuerza al aire hacia fuera y sube por el interior de la botella. Los niveles de agua dentro y fuera de la botella son iguales.

Con guante hacia fuera. En esta situación, el agua vuelve a forzar al aire hacia arriba pero ahora no puede escapar y el guante se infla. Los niveles de agua dentro y fuera de la botella ya no son iguales. Dentro el nivel es inferior porque el aire atrapado se opone a que el agua ascienda (el aire también empuja).

Con guante hacia dentro. El agua vuelve a empujar al aire y el aire al agua. Un poco de agua consigue entrar en la botella. Esta vez el aire no tiene escapatoria y no le queda otro remedio que comprimirse para ocupar menos espacio. Como hay más moléculas en menos sitio su presión aumenta. La consecuencia es que la mano que está dentro del guante siente que hay algo que la está apretando: el aire.

Los padres tienen la responsabilidad de elegir las actividades que según su criterio son seguras para sus hijos.

Todas las actividades propuestas en Educaconbigbang deben estar siempre supervisadas por un adulto.




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