Golpea suavemente sobre una regla sobresaliendo de abajo de un periódico...
... y sobre la misma regla con el periódico hecho una bola.
¿Notas alguna diferencia?
www.ciensacion.org | Los experimentos prácticos de Ciensación están publicados como Recursos Educativos Abiertos bajo la licencia internacional Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Golpea suavemente sobre una regla sobresaliendo de abajo de un periódico...
... y sobre la misma regla con el periódico hecho una bola.
¿Notas alguna diferencia?
El peso del aire
El aire tiene baja densidad y está encima nuestro: el aire sobre nuestros hombros suma casi una tonelada. ¿Y por qué no nos aplasta? Deja que tus alumnos lo descubran con este sencillo experimento.
Si tienes suficiente tiempo, puedes combinarlo con 'La fuerza invisible de adentro (de un globo)'.
El aire ejerce una significativa presión (fuerza por área) sobre los objetos.
El aire ejerce fuerza en todas las direcciones y, de este modo, la fuerza neta sobre los objetos rodeados y llenos de aire es cero.
Regla
Mesa
Coloca una hoja de periódico en el borde de la mesa y pasa una regla por debajo de la hoja dejando 1/4 de la regla sobresaliendo de la mesa, como se observa en las fotos. Golpea la regla suavemente con un dedo. Luego arruga el periódico y haz una bola, ponla sobre la regla y repite el experimento.
1. ¿Qué diferencia notas cuando golpeas la regla en las dos situaciones?
2. ¿Qué fuerza contrarresta tu fuerza en el primer caso? Es decir, ¿por qué la regla y la hoja quedan en la mesa?
(si es necesario)
¿El aire tiene masa?
› Sí. Tiene masa y peso.
¿El aire ejerce presión solo hacia abajo?
› No. El aire ejerce presión en todas las direcciones.
¿En qué dirección el aire ejerce la fuerza sobre la bola de periódico?
› La bola de periódico recibe la fuerza de todos lados y, de este modo, prácticamente la anula (si no, sería expulsada de la regla).
¿El aire también presiona desde abajo contra la hoja lisa?
› Sí. Sin embargo, si le das un golpecito a la regla para levantar el periódico, el aire debajo de la hoja no fluye lo suficientemente rápido como para anular la presión de abajo.
El peso del aire sobre el periódico ejerce una fuerza que podemos sentir cuando golpeamos la regla. Si arrugamos ese mismo papel y hacemos una bola (o si movemos la regla tan despacio que el aire pueda entrar debajo de la hoja), el aire ejerce fuerza de todos lados sobre la bola, inclusive desde abajo y, por eso, no hay ninguna fuerza neta que sujete el papel y la regla hacia abajo.
Después de explicar el concepto de presión del aire y la unidad Pascal (1 Pa = 1 N/m2), puedes incentivar a los alumnos para que midan la presión atmosférica con un barómetro y calculen el peso del aire sobre el periódico. Deberán descubrir que el peso por centímetro cuadrado corresponde a cerca de 1 kg, o más de una tonelada si es papel de formato DIN A3.