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Experimento del vaso boca abajo con agua que no cae

No hay nada más sorprendente que poner un vaso de agua boca abajo y ver que ésta no cae. En este experimento te mostramos qué fuerzas de la física permiten que el agua no se precipite. Una actividad ideal para despertar la pasión por la ciencia de los más pequeños.

En este experimento te enseñaremos cómo poner un vaso boca abajo lleno de agua que no cae. No se trata de ningún truco de magia sino más bien de un ejercicio para desafiar las leyes de la gravedad. Comprenderás con este ejercicio una de las fuerzas que ejercen sobre la Tierra: la presión atmosférica. ¿Te atreves?

Materiales

  • Un vaso
  • Agua
  • Una hoja de papel, mejor si es grueso. También puedes utilizar otro objeto como la carta de una baraja.

Experimento del agua que no cae

  1. Llena el vaso de agua y ponlo sobre una superficie que se pueda mojar. ¡Con estos experimentos nunca sabes lo que puede pasar!
  2. Asegúrate de que el borde está también mojado.
  3. Ahora coloca un papel sobre el vaso.
  4. Pon el vaso de agua boca abajo y retira la mano.
  5. Verás que, a pesar de estar boca abajo, el agua no cae.

Explicación del experimento del agua que no cae

La presión atmosférica es la responsable de que el agua no caiga. Sobre el papel actúan dos fuerzas: por un lado, el peso del agua, y por otro lado, la presión atmosférica del aire. Aunque no la veamos, si el agua no se cae es porque la presión atmosférica ejerce tanta fuerza sobre el papel que es capaz de sujetar todo el peso del agua. Dicho de otra forma, la presión atmosférica empuja el papel hacia arriba, haciendo que el agua no se precipite.

Además, hay otra ley que interviene en el experimento del agua que no cae. Se trata de la Ley de Boyle-Mariotte, que dice que, a igual temperatura, si el volumen ocupado por un gas aumenta, su presión disminuye. Esto nos lleva a concluir que la presión del aire en el interior del vaso es menor que la presión atmosférica fuera de él. De esta manera, la presión atmosférica el el ambiente –fuera del vaso– es tal que estaría compensando el efecto del peso del agua y la presión del aire dentro del vaso.

La Ley de Boyle-Mariotte en el mundo real

Como mencionábamos más arriba, el experimento del agua que no cae es posible gracias a la ley de Boyle-Mariotte. El físico y químico británico Robert Boyle en 1662 y el físico y botánico francés Edme Mariotte en 1676, descubrieron que la presión que era aplicada a un gas era inversamente proporcional a su volumen a temperatura y numero de moles constante. Dicho de otra forma, con el aumento de la presión ejercida sobre el gas, este mismo gas se comprime, reduciendo su volumen de forma inversamente proporcional.

Ejemplos de la ley

Las aplicaciones de esta ley pueden observarse en múltiples escenas de nuestra vida cotidiana. Aquí tienes algunos ejemplos.

  • Jeringa. Es un utensilio médico que se utiliza para meter pequeñas cantidades de gases o líquidos en lugares que no serían accesibles de otra forma. Al empujar el émbolo se reduce el volumen del líquido dentro del interior, lo cual provoca un aumento de la presión del líquido, que es la que permite inyectar el líquido dentro del paciente. Por el contrario, cuando se tira del émbolo aumenta el volumen del líquido. Esto provoca una reducción del presión del fluido, lo que permite extraer el líquido.
  • Pulmones. Al realizar el movimiento de la respiración,  se reduce temporalmente la presión. Esto crea una diferencia de presión entre la presión externa y la que está dentro del cuerpo. En consecuencia, el aire pasa al interior del cuerpo a través de las vías respiratorias. Es lo que conocemos como inhalación. De la misma manera, cuando los pulmones se relajan, el volumen de éstos disminuye. La exhalación del aire es posible gracias al aumento de presión.
  • Bomba de hinchar. En realidad se trata de un mecanismo muy similar al de la jeringa. Cuando se empuja hacia abajo, la presión dentro de la bomba aumenta temporalmente. Así, el gas del interior se comprime, lo cual permite introducir el gas al interior del neumático de un vehículo.