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Responsables:
Santiago Clúa Nieto
M.ª José Jiménez Castroviejo
Sofía Vélez Martín
Fuente: VI Feria Madrid por la Ciencia
Dirigido a: Segundo ciclo de ESO y Bachillerato
Materiales
- Jeringuillas de
diferentes diámetros
- Tubo de plástico
de 4 mm de diámetro
interior
- Lata de refresco
rellena de plomo
- Base de madera
- Varillas de aluminio
- Metacrilato
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Guerra de jeringuillas
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Introducción
En esta actividad, el visitante comprueba que al ejercer una fuerza sobre una superficie, la
presión que consigue es mayor cuanto más pequeña es la superficie. Y también que la presión
se puede transmitir en los fluidos.
Desarrollo
En dos jeringuillas de diferente diámetro se
introduce agua hasta la mitad y se unen con un
tubo, teniendo cuidado de que no quede aire en
su interior. Al empujar el émbolo de una, el
émbolo de la otra es expulsado. Si dos personas
empujan las jeringuillas a la vez ¡«gana» el que
tiene la jeringuilla más pequeña!, porque con
la misma fuerza consigue mayor presión, al ser la
superficie menor.
Para levantar una pesada lata de refresco (¡la llenamos
de plomo fundido!), construimos un elevador
hidráulico con jeringuillas de diferente diámetro
actuando como pistones. Se comprueba que, cuanto
menor es la superficie del pistón, menos fuerza
hay que aplicar para subir el peso, pero a costa de
realizar un recorrido mayor. Es una forma muy gráfica
de analizar el principio de conservación de la
energía. Nos ahorramos esfuerzo, pero no trabajo.
Así funcionan los mecanismos hidráulicos (frenos
y dirección asistida del coche, las máquinas excavadoras,
etc.).
El elevador hidráulico
consta de una base
de madera gruesa y varillas
de aluminio como guías.
Cuatro jeringuillas,
de 20 mL, suben
la plataforma elevadora
de metacrilato;
otras cuatro, de 1, 5,
20 y 100 mL, forman
los pistones, y otra,
de 100 mL, el depósito.
El bombeo se consigue
con válvulas antirretorno;
Las uniones, con tubo
transparente y correctores
de riego por goteo
¿Que hizo el visitante?
El visitante se sorprendía al comprobar que «ganaba» el que tenía la jeringuilla más pequeña.
También al intentar levantar la lata de refresco, ¡de más de tres kilos!, y observar
que con la jeringuilla pequeña de la máquina hidráulica se lograba con poco esfuerzo.
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