Tensión superficial: resultado de la cohesión
El agua es un material muy curioso. La molécula de agua tiene muchas propiedades que la hacen única e importante para la vida en la Tierra. La adhesión y la cohesión, dos de las propiedades del agua, hacen que el agua se comporte de la manera que nos hemos familiarizado. En la adhesión, las moléculas de agua tienden a adherirse a otros materiales. Es por eso que una toalla de papel absorbe el agua de su encimera. En cohesión, las moléculas de agua se adhieren unas a otras. Es por eso que el agua tiende a formar gotas en una superficie. En las actividades que siguen, los estudiantes explorarán la propiedad de la cohesión con gran detalle mientras observan de cerca uno de sus resultados: Tensión superficial. Cada actividad comienza con una lista de materiales necesarios para su uso en la planificación.
Actividad de Gotas de agua en un centavo
- Centavos (uno para cada estudiante)
- Goteros de agua
- Toallas de papel
Una excelente manera de presentarles a los estudiantes el concepto de tensión del agua es hacer que realicen las antiguas gotas de agua en una actividad de un centavo. En esta actividad, los estudiantes colocarán cuidadosamente gotas de agua en la superficie de un centavo. Los bordes ligeramente elevados del centavo hacen que retenga una cantidad sorprendente de agua antes de que se rompa la tensión superficial y el agua se derrame sobre la mesa. Haga que los estudiantes pronostiquen cuántas gotas de agua contendrá el centavo y luego realicen la prueba. Pueden hacer esto tantas veces como quieran, pero asegúrese de que se sequen el centavo y el escritorio entre cada prueba. A medida que los estudiantes sean testigos de la forma de bulto más grande de lo previsto en el centavo, comenzarán a comprender el concepto de tensión superficial.
Actividad de jugar con pompas de jabón
- Solución de burbujas (con glicerina añadida si está disponible)
- Varitas de burbujas o pajitas
- Palillos de dientes
Muchos estudiantes ingresan a la unidad de propiedades del agua con solo una comprensión vaga de la tensión superficial y su posible fuerza. Para ayudarlos a ver lo difícil que es romper la tensión superficial a veces, pídales que jueguen con pompas de jabón. Primero, pídales que viertan una pequeña cantidad de solución de burbujas en su escritorio y la extiendan. Luego, pídales que soplen suavemente algunas burbujas sobre su escritorio para que descansen en la superficie. Luego, pídales que mojen un palillo de dientes en su solución de burbujas y procedan a empujar y deslizar sus burbujas con él. A medida que empujan, notarán que el palillo no rompe las burbujas cada vez como podrían esperar. En cambio, las burbujas a menudo permitirán que pase el palillo. Esta es una verdadera demostración de la tenacidad de la tensión superficial.
Actividad para romper la tensión
- Placas de Petri (o un recipiente ancho y poco profundo similar)
- Leche (la leche entera a temperatura ambiente funciona mejor)
- Colorante alimentario (varios colores)
- Jabón para platos
- Palillos de dientes
En esta actividad, los estudiantes primero serán testigos de la tensión superficial en acción, luego observarán cómo la rompen rápidamente. Proporcione a cada estudiante o grupo un plato ancho y poco profundo, un poco de leche entera a temperatura ambiente, colorante para alimentos, una pequeña cantidad de jabón para platos y un palillo de dientes. Primero, pídales que viertan leche en su plato hasta que tenga unos 2 centímetros de profundidad. Luego, pídales que dejen caer unas gotas de cada color de colorante para alimentos en la superficie de la leche. Después de eso, pídales que sumerjan su palillo en el jabón para platos y luego en el centro del plato. Notarán que la tensión superficial de la leche se rompe rápidamente, lo que genera un efecto visual divertido. Esto sucede porque el jabón para platos descompone las moléculas de grasa en la leche y hace que la tensión superficial también se rompa. Haga que los estudiantes discutan lo que observaron, así como las posibles causas.
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