Física

Flujo en medios porosos de papel

Presentación

Cuando ocurren derrames en la cocina de inmediato se activa una alarma en nuestro interior que nos indica, ¡pronto limpia antes de que el líquido se extienda, escurra, llegue al piso y moje otras cosas con lo que se hará más complicada la limpieza!. Pero ¿Qué material será más efectivo para esos instantes de angustia? ¿Depende realmente del material, o del tipo de líquido la efectividad de la limpieza y la rapidez? El movimiento de los líquidos es diferente entre unos y otros, es decir cada tipo de líquido se mueve de manera diferente según las propiedades físicas que tienen, unos son muy lentos, otros muy pegajosos, otros muy rápidos, pero todos son más o menos densos y más o menos viscosos, el aceite es más viscoso que el agua, en cambio la miel es más viscosa aún que el aceite, por lo tanto ¿qué material nos ayuda mejor a limpiar y más que cualquier cosa a absorber? Un material que tiene la propiedad de absorber líquidos se conoce como un material poroso. Organicemos ahora una competencia entre materiales porosos.

Materiales

  • 5 servilletas de mesa.
  • 5 servilletas de cocina absorbentes.
  • 5 toallas de cocina de tela desechable.
  • 1 vaso de vidrio para la mesa, los que se usan a diario tienen el volumen adecuado de 250 ml.
  • 1 cronómetro, el que trae el teléfono celular puede funcionar.
  • 1 vaso graduado que utiliza mamá en la cocina.
  • 1 embudo.
  • 1 cuaderno para hacer anotaciones. Anota tus resultados en una tabla para poder compararlos. Hacer promedios y obtener conclusiones.

Paso a paso:

  1. Llena el vaso para la mesa con agua, casi hasta el borde.
  2. Toma una servilleta.
  3. Dóblala en 4 partes y sumérgela en el agua, simultáneamente inicia el cronómetro contando 20 segundos.
  4. Una vez cumplidos los 20 segundos, retira la servilleta del vaso y exprímela quitando toda el agua que puedas del papel, esa agua pásala al vaso graduado utilizando el embudo. Anota el volumen extraído.
  5. Debes asegurarte de doblar cada hoja exactamente de la misma manera para que el experimento sea reproducible y ordenado.
  6. Ejecuta esta misma operación cinco veces para la servilleta y 5 veces para cada una de las otras dos opciones de material secante.
  7. Anota los resultados en una tabla de datos en la cual expresas los 5 diferentes volúmenes de agua extraídos por el material cada vez.  Anota los resultados para cada material en tu cuaderno.

Calcula un promedio para los resultados de cada opción de servilleta y anótalo en una tabla, puede ser una como la siguiente:


Agua extraída la prueba…

Servilleta de mesa

Servilleta de cocina

Toalla de tela

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

5

 

 

 

Ingresa todos los resultados en un gráfico de barras simple. Lo puedes hacer con una computadora o con papel cuadriculado y lápices.
Esto te permitirá mostrar cuál material es más absorbente y cuál es verdaderamente malo y nos ayudaría mucho en las emergencias de derrames de líquidos.

Conexiones

Recomendación para cuando la familia se reúne:
Muchas de las veces las grandes conversaciones se dan en la cocina, y sobre todo cuando la familia está reunida, no faltan los momentos de caos, sobre todo cuando quieren probar qué está cocinando mamá. Ella de manera inteligente colgó tres diferentes tipos de trapos para cuando ocurra un derrame accidental de líquidos. ¿Qué ocurrirá si lo que se derrama es aceite o miel?

Explicación científica

El conocimiento de materiales porosos así como de las propiedades físicas y características de movimiento de fluidos se hace evidente en situaciones tan cotidianas como los derrames de líquidos en la cocina, o en donde éstos se manejen domésticamente, es aquí a través de estas situaciones donde somos capaces de hacer significativo el conocimiento de la Física y de la Química, en este experimento probamos  la propiedad de absorción de distintos materiales.

Para el profesor

El docente facilitador del conocimiento apoyará entonces el procedimiento de estudio del fenómeno de absorción con este experimento, no sólo ayudándoles a señalar las propiedades físicas de fluidez del agua, sino también a observar la capacidad de absorción (flujo en un medio poroso) de la misma por cada material, el objetivo es determinar en los hechos de la experiencia y en los hechos de los números promedios, la eficacia de cada opción secante, pero hay que señalar que esto es sólo para un líquido: agua. Esta misma experiencia puede proponerse para otros líquidos para arribar a conclusiones diferentes, pues un material poroso puede funcionar mejor para otros casos y no necesariamente para el caso del agua.

El docente facilitador puede llevar a cabo este mismo experimento como un reto, usando otros tipos de líquido tales como atole, clara de huevo, jugo, entre otros muchos.

Competencias que favorece

Primaria (6º):

  • Aplica habilidades necesarias para la investigación científica: responde preguntas o identifica problemas, revisa resultados, registra datos de observaciones y experimentos, construye, aprueba o rechaza hipótesis, desarrolla explicaciones y comunica resultados.
  • Planea y lleva a cabo experimentos que involucren el manejo de variables.
  • Explica cómo las conclusiones de una investigación científica son consistentes con los datos y evidencias.
  • Diseña, construye y evalúa dispositivos o modelos aplicando los conocimientos necesarios y las propiedades de los materiales.
  • Comunica los resultados de observaciones e investigaciones al usar diversos recursos, incluyendo formas simbólicas, como los esquemas, gráficas y exposiciones, así como las tecnologías de la comunicación y la información.