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martes, 18 de marzo de 2014

EXPERIMENTOS CIENTÍFICOS CON AGUA (EL BUZO CARTESIANO)

EXPERIMENTOS CIENTÍFICOS CON  AGUA (5)
“EL BUZO CARTESIANO”
¿Por qué un submarino puede emerger y sumergirse? ¿Es posible variar la flotabilidad de un cuerpo?
El filósofo y científico René Descartes (1596-1650) estudió las características de flotabilidad en un juguete, el cual se podía hacer sumergir y emerger a voluntad. Este juguete cuyo inventor se desconoce – recibe el nombre de buzo cartesiano o ludión y se basa en el mismo principio utilizado para controlar el ascenso y descenso de los submarinos.
MATERIALES PARA EL PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Un frasco de boca ancha; un frasquito; un trozo de membrana (globo o pelota de goma); agua.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
1-      Llena ambos frascos con agua: el grande hasta el borde, y el pequeño (flotador) hasta las tres cuartas partes. Cubre la boca de este con el pulgar y colócalo invertido dentro del otro.
Estira el trozo de goma (membrana) y sujétala con una banda de caucho elástico alrededor del cuello del frasco grande. Al presionar la membrana con los dedos el frasco pequeño que está dentro (flotador) descenderá, y al dejar de presionar, ascenderá. (Si observaras que el frasquito no se hunde cuando presionas la membrana, es que contiene demasiado aire, es decir, poca agua; y si no vuelve a subir cuando dejas de hacer presión, es que contiene demasiada agua. Una vez que hayas determinado la cantidad exacta de agua que debe contener, podrás repetir el experimento cuantas veces quieras.
EXPLICACIÓN
Las leyes de flotabilidad explican claramente los movimientos del buzo cartesiano. El frasquito flota porque su peso, más el peso del agua y el aire que contiene, desplaza un volumen de agua de igual peso que el suyo. Al presionar la membrana, esa presión se transmite a través del líquido en todas direcciones y con la misma intensidad, forzando a entrar el agua en el flotador y comprimiendo el aire que contiene. Cuando la presión cesa, el aire comprimido dentro del frasquito empuja hacia afuera parte del agua, lo que aligera al “buzo” y lo hace ascender.
Los dispositivos que hacen posible que un submarino se sumerja y emerja se
basan en el mismo principio. Cuando se abren las válvulas entra agua en los compartimientos destinados a tal efecto y el peso del submarino más el del agua que entró en él se torna mayor que el peso del agua desplazada, por lo que el submarino se sumerge. Para lograr que la nave emerja, se expulsa el agua de los compartimientos por medio de aire comprimido; de este modo, el peso del submarino vuelve a ser menor que el del agua que desplaza, y la nave asciende.
Entonces recordemos; el buzo cartesiano es un juguete cuya flotabilidad en el agua puede cambiarse a voluntad. En este caso un frasco pequeño dentro de uno grande.
Quien estudió este juguete del buzo cartesiano fue el científico francés RENÉ
DESCARTES.
El efecto que se produce sobre el buzo cartesiano cuando se presiona la membrana que cubre la boca del frasco grande es la de hundirse y lo contrario; emerge cuando cesa la presión sobre esta membrana, este ensayo se puede repetir cuantas veces se quiera.

La ley física que explica los movimientos del buzo cartesiano es la LEY DE FLOTABILIDAD; lo que logra que el agua entre en el flotador (frasquito pequeño) es la presión que se hace sobre la membrana elástica del frasco grande, lo que hace que en el frasquito penetre más agua y aumente su peso, por tal motivo este se sumerge y a su ves el aire se comprime, lo que permite el aumento de agua dentro del flotador, lo contrario sucede cuando cesa la presión sobre la membrana entonces el aire comprimido hace presión sobre el agua y facilita el ascenso del flotador, entonces la razón por la cual un submarino puede sumergirse es debido a la entrada de agua en sus compartimientos especiales para que aumente su peso y este se sumerja.

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