Física

¡Demasiada presión!

Presentación

Aunque no lo podemos ver, vivimos en el fondo de un "océano" de aire con una altura de 483 kilómetros. Todo este aire nos presiona hacia bajo, pero también por todos lados de nuestro alrededor. La pregunta es ¿y cómo es que esta presión no nos "apachurra"? La respuesta está en que también dentro de nuestro cuerpo, desde el interior, hay una presión igual que contrarresta a la de la atmósfera.

Van dos experimentos que nos darán la oportunidad de conocer a la presión que ejerce la atmósfera sobre cada uno de nosotros.

Materiales

  • 1 vaso de vidrio ordinario.
  • 1 tarjeta de cartulina de 10 x 15 cm.
  • 2 tiras de papel periódico o tamaño carta, largas y de 2 cm de ancho.
  • Agua del fregadero de la cocina.

Paso a paso:

Primer experimento

  1. Llena con agua el vaso de vidrio.
  2. A continuación, cúbrelo con la tarjeta de cartulina.
  3. Después apoya un dedo sobre la cartulina y ¡pon de cabeza al vaso sin quitar el dedo que está sobre la tarjeta!
  4. Quita el dedo sobre la tarjeta y ¡todo listo! La presión atmosférica no deja que la tarjeta, ni el agua caigan.
  5. Experimenta, quizás no resulta fácil hacerlo la primera vez, pero prueba diferentes variaciones en la actividad, por ejemplo, ¿cuál es la cantidad de agua mínima dentro del vaso para que funciones la presión de la atmósfera?

Cuando no hay agua, pero la orilla está mojada, la cartulina no cae. Esto se debe a que actúa, en vez de la presión, la fuerza de adherencia del agua con el cartón.


Segundo experimento

  1. Sostén con los dedos índices y pulgares de ambas manos a la tiras de papel, de tal forma que queden verticales y sepáralas entre sí con una distancia de cuatro a cinco centímetros.
  2. Acércate y sopla suavemente entre ellas, o según convenga para observar.

¿Qué les pasa a las tiras de papel cuando se sopla de manera constante entre ellas? ¿Se separan o se juntan?

Conexiones

Los cambios en el clima pueden identificarse gracias a la detección de los cambios de la presión que la atmósfera ejerce sobre nosotros y todo lo que está sobre la Tierra. Muchas personas conversamos acerca del clima, hasta The Beatles hablaron del clima y del tiempo en sus canciones: Por ejemplo:

"Big and black the clouds may be,
time will pass away.
If you put your trust in me,
I'll make bright your day."
(Tell me what you see; McCartney, 1965)

En esta estrofa aparece la idea de recuperar el brillo del Sol, en forma de día brillante, en el tema Tell me what you see, asegurando en esta ocasión que ha sido la nubosidad densa y desarrollada, la que ha oscurecido el día, ocasionando una pesadumbre en nuestros sentimientos.

En la estrofa las nubes negras y enormes son símil de preocupaciones o problemas, metáfora que se repite en otras ocasiones, añadiendo incluso como factor agravante que esa nubosidad esté presente durante la noche:

"And when the night is cloudy,
There is still a light that shines on me,
Shine on until tomorrow, let it be."
(Let it be; McCartney, 1969)

En una de las dos canciones de cuna publicadas por The Beatles, John Lennon, en boca del bueno de Ringo Star, simplemente sugiere que cuando el Sol apague su luz y cambie la temperatura del ambiente, será hora de ir a dormir:

"Now it's time to say good night
Good night Sleep tight
Now the sun turns out his light
Good night Sleep tight
Dream sweet dreams for me
Dream sweet dreams for you."
(Good Night; Lennon, 1968)

Explicación científica

Lo que mantiene a la cartulina debajo del vaso sin que se caiga es la presión que ejerce la atmósfera en todas direcciones. La presión de aire es más grande que el peso del agua dentro del vaso, la cual empuja a la tarjeta hacia abajo. Por cierto, se requiere de una columna de agua con una altura de unos centímetros más de once metros para que empuje a la tarjeta y caiga junto con el agua. Cuando la tarjeta no queda apoyada firmemente sobre la boca del vaso, dejará entrar al aire y el agua escapará, ocasionando que la demostración no funcione y nos cause una decepción.

Ahora, lo que ocurre con las tiras de papel: cuando se sopla entre ellas se mueven para juntarse, en vez de apartarse, lo cual contradice al sentido común de las personas. Al soplar entre ellas, se está quitando el aire en medio, lo que provoca que la presión entre ellas disminuya y en consecuencia, la presión del aire fuera de las tiras las empuja hasta casi juntarse.

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.
  • 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.