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Física
edad: 10 – 16

Botella de cerveza musical

Soplar sobre el pico de una botella de vidrio genera un sonido que puede afinarse agregando agua.

Objetivos de aprendizaje

Hacer sonidos bonitos con una botella de cerveza —una habilidad esencial para la vida de estudiante—.

El tono de un sonido depende de la frecuencia de la onda de compresión.

Botellas de vidrio pequeñas o tubos de ensayo
Agua
Tarea de los alumnos

Intenta hacer un sonido constante soplando sobre el pico de una botella de vidrio vacía.

1. ¿Por qué cambia el tono cuando llenas la botella con agua?

Preguntas orientadoras
(si es necesario)

¿A dónde va el aire que soplas sobre el pico de la botella?
› A veces dentro de la botella, a veces pasa por arriba de la botella.

¿De qué depende?
› De la presión del aire en la botella. Cuando soplas en el ángulo correcto, la presión del aire cambia cíclicamente.

¿Cuánto tiempo dura cada uno de estos ciclos?
› Eso depende de cuánto espacio tenga el aire para generar la presión y de la forma de la botella.

¿Qué debes hacer para aumentar el tono del sonido?
› Al reducir el espacio «libre» en la botella agregando agua, las oscilaciones de la presión del aire son más rápidas y se produce un tono más alto.

Conclusiones

Cuando los alumnos soplan sobre el pico de la botella, el aire puede tanto entrar en la botella como pasar por arriba de ella. Aplicando la velocidad y el ángulo correctos, el aire primero entra en la botella y aumenta la presión interior. Esta presión obliga al aire a salir nuevamente y empuja contra el flujo de aire que está pasando sobre la botella. Ese flujo de aire sobre el pico succiona aún más aire hacia afuera de la botella. Cuando la presión de la botella es lo suficientemente baja, el aire soplado sobre el pico es succionado hacia adentro de nuevo y el círculo se repite.

Al llenar la botella con un poco de agua, el espacio para que el aire genere la presión se reduce y el ciclo de entrada y salida se acelera. Por lo tanto, las ondas de presión se generan a una frecuencia mayor, que percibimos como un tono más alto.

Si lo haces con botellas de cerveza, este experimento será una de las pocas cosas que tus alumnos recuerden de la escuela, sobre todo cuando estén en una fiesta de estudiantes...