Hoy, voy a compartir un increíble concepto de ciencia ‘Tensión Superficial’ a través de un experimento científico clásico.
Si necesita un proyecto científico para su día de feria de ciencias, aquí está la mejor actividad científica que puede elegir para realizar en el día.
- Cómo hacer que los clips Floten en el agua
- Instrucciones para hacer un Experimento Científico de Clip de Papel Flotante
- Ciencia involucrada en el Experimento Científico de Clips de Papel Flotantes
- Experimento de extensión
- Fórmula Química de Superficie Tensión y agua
- Preguntas para discutir durante el Experimento
- Preguntas frecuentes
Cómo hacer que los clips Floten en el agua
Objetivo: Explorar la fuerza de las moléculas de agua e investigar el concepto científico de «Tensión Superficial».
Materiales necesarios:
Todos los materiales que va a recopilar en su mesa de experimentos en esta actividad están fácilmente disponibles. Aquí está la lista de suministros simples:
1) Clips de papel
2) Un Recipiente de vidrio transparente
3) Agua limpia
4) Papel de seda
5) Un Lápiz Nuevo unido con Goma de borrar o Barra de artesanía
Instrucciones para hacer un Experimento Científico de Clip de Papel Flotante
Vídeo Completo Paso A Paso
Paso 1:
Tome un recipiente de vidrio limpio y transparente en su mesa de experimentos y llénelo con agua fresca.
Asegúrese de llenar el recipiente de vidrio con agua más cerca de la parte superior o del borde del recipiente. De tal manera que estamos haciendo que las cosas vayan fácilmente durante la actividad.
Además, debe lavarse las manos antes del experimento, pero solo con agua.
No use jabón cuando decida realizar esta actividad porque el jabón puede alterar los resultados, ya que mantiene sus propias propiedades de tensión superficial.
Paso 2:
Solo para mostrarle a sus hijos, realice un pequeño paso de cómo funciona un clip de papel cuando se deja caer en el agua.
Por lo tanto, tome un clip y simplemente colóquelo en el recipiente de vidrio lleno de agua. Y ahora pídale a su hijo que verifique si se está hundiendo o flotando en el tazón de agua.
Absolutamente, el clip de papel se hunde en el fondo del recipiente debido a las diferencias de densidad.
Paso 3:
Retire el clip de papel del recipiente para realizar el siguiente paso. Luego, toma un papel de seda y córtalo en forma de cuadrado. Asegúrese de que el tamaño del papel de seda cortado sea ligeramente más grande que el clip de papel.
Paso-4:
Ahora, coloque suavemente el papel de seda cortado en forma cuadrada en el recipiente de vidrio con agua. Observará que el papel de seda comienza a flotar y llega a la parte superior del agua.
En este momento, coloque nuestro clip cuidadosamente sobre el papel de seda. Este es un paso un poco complicado, ya que no hay equilibrio dentro del agua para mantener las cosas en el lugar correcto.
Espero que esto le ayude a colocar el clip de experimento en el lugar correcto sobre papel de seda y no toque la superficie del agua.
Paso-5:
Es hora de meter papel de seda y este es el paso favorito para los niños.
Jajaja! Tome el lápiz con goma de borrar en el otro lado. Usa el lado de la goma de borrar para meter el papel de seda.
Pero asegúrese de no tocar el clip del papel de seda mientras lo presiona con un lápiz. Tienes que meter el papel de seda hasta que llegue al fondo.
Aquí hay otro truco. Extiende un clip para papel para crear un soporte como este.
Ahora coloque con cuidado el clip de papel en el soporte y sumérjalo lentamente en el agua. Viola.. tu clip flotará ahora.
Dejo que mis hijos floten tantos clips como sea posible en la superficie del agua.
Incluso nos divertimos soplando aire a través de paja para hacer que los clips se muevan en movimiento circular mientras flotan en el agua.
¿Qué observas aquí? Observará los fregaderos de papel de seda, pero no el clip de papel. El clip de papel permanece en la superficie del agua flotando. Parece mágico, pero no es una magia, en realidad es la ciencia. Aprendamos la ciencia detrás de este experimento súper clásico.
Ciencia involucrada en el Experimento Científico de Clips de Papel Flotantes
¿Por qué los clips de papel se hunden en el fondo del agua? En general, los clips de papel son de material metálico y normalmente se hunden hasta el fondo cuando se ponen en agua.
Porque los materiales metálicos generalmente son pesados y poseen una densidad más alta en comparación con el agua. Esa es la razón, los clips de papel generalmente se hunden hasta el fondo en el agua.
Sin embargo, podemos hacer que los clips floten en la superficie del agua usando un truco científico simple.
El experimento científico de clip de papel flotante trata sobre la «Tensión superficial». La tensión superficial es la naturaleza cohesiva de la película de superficie líquida debido a la atracción entre las moléculas que tiende a la superficie mínima posible.
En esta actividad de clip de papel flotante, las moléculas de agua se mantienen firmemente y permanecen juntas debido a la tensión superficial.
Y estamos creando una «piel» en la superficie del agua que sostiene las moléculas de agua firmemente y suspende el clip para que parezca flotante.
Hasta que las moléculas de agua permanezcan unidas y se sujeten firmemente, pueden soportar un clip de papel para flotar en la superficie del agua.
Por lo tanto, estamos creando las condiciones ideales y correctas para que el clip de papel flote con papel de seda.
Usando papel de seda, suspendemos el clip de papel en la tensión superficial del agua y retiramos lentamente el tejido debajo de él.
En realidad, el clip de papel no flota, pero se sostiene por las fuerzas cohesivas de la tensión superficial y aparece como flotante.
La misma ciencia está siendo utilizada por los pequeños insectos para caminar a través de la superficie del agua de los lagos.
Experimento de extensión
Aquí hay otro experimento increíble que prueba la tensión superficial de una manera educativa. Esta es una actividad de extensión al experimento científico de clip de papel flotante.
Prepare la mesa de experimentos con un tazón de agua. Repita los mismos pasos de la actividad anterior y haga flotar un clip de papel.
Ahora, sumerja el dedo en una pequeña cantidad de jabón para platos y colóquelo en la superficie del agua. Notará que el clip de papel flotante cae hacia abajo, lo que significa que el clip de papel se hunde en el fondo del tazón.
Porque el líquido del jabón se extiende o empuja la superficie o la piel de la superficie del agua hacia sus lados tan pronto como el jabón entra en contacto con el agua.
El líquido de jabón tiene una capa delgada de tensión superficial que es menos densa que la tensión superficial del agua.
Esa es la razón por la que la capa de jabón ya no sujeta el clip de papel y hace que se hunda.
Si incluso desea llevar el experimento más lejos, puede probar el mismo experimento utilizando otros objetos de acero en lugar de clips de papel.
Además, puede reemplazar el agua con diferentes variedades de jugos, leche, etc. y comprueba si los resultados son los mismos.
Puede probar estos experimentos científicos interesantes y relacionados con el agua y la tensión superficial:
Aprenda a hacer una burbuja cuadrada
Botes con jabón de bricolaje
Experimento de Agua a pie
Experimento de leche Mágica Remolinante
Dibujos Flotantes en Agua
Fórmula Química de Superficie Tensión y agua
La tensión superficial es la naturaleza de las moléculas líquidas que se atraen debido a fuerzas cohesivas y permanecen apretadas y tienden a una superficie mínima posible. La fórmula química de la tensión superficial es:
r = 1/2 . F / L
r es tensión superficial
F representa Fuerza
L representa Longitud
El agua es el componente principal de la atmósfera de la Tierra con fórmula química, H2O. En fórmula química, H representa átomos de hidrógeno y 2 dice átomos de hidrógeno en dos números. Mientras que O representa un átomo de oxígeno. Los átomos de hidrógeno están cargados positivamente y el átomo de oxígeno está cargado negativamente. Es decir, la molécula de agua es un componente de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. El agua es incolora, insípida, inodora y no ofrece calorías.
La molécula de agua es estable cuando dos átomos de hidrógeno con carga positiva se unen a un átomo con carga negativa. Hay una ligera diferencia en las cargas durante la unión, lo que se conoce como dipolo. El enlace entre dos moléculas de agua se conoce como enlace de hidrógeno. Las moléculas de agua en la superficie del agua en el recipiente se atraen entre sí debido a las fuerzas de cohesión y forman tensión superficial en la parte superior de la misma. Esta tensión superficial es la razón para sujetar el clip de papel sobre el agua.
Cuando sumerge el líquido de jabón en el agua, la tensión superficial se rompe porque la fina capa de líquido de jabón reduce la tensión superficial del agua debido a la existencia de cuerpos no polares y sin dipolos. Por lo tanto, es difícil que los clips floten y se hundan hasta el fondo.
Preguntas para discutir durante el Experimento
Hacer preguntas durante el experimento ayuda a los niños a mejorar sus habilidades de pensamiento crítico y los alienta a hacer maravillas en la ciencia. Aquí hay algunas preguntas para discutir sobre el experimento:
1) ¿Por qué el clip de papel flota en el agua pero no en otros líquidos?
2) ¿Hay algún otro líquido que sostenga el clip para papel para flotar?
3) ¿Qué crees que la forma del clip impacta en la capacidad flotante?
4) ¿Cuántos sujetapapeles puede contener la tensión superficial del agua?
5) Es posible aumentar la tensión superficial del agua de forma natural?
6) ¿Cuáles son los otros líquidos que muestran una tensión superficial más fuerte y son buenos para flotar?
Preguntas frecuentes
Sí, absolutamente se puede flotar un clip de papel en el agua. Los clips de papel son de material de acero que desafían las leyes físicas flotantes. Pero sorprendentemente, podemos flotar clips de acero en el agua utilizando la tensión superficial creada en la superficie superior del agua. La mayor tensión superficial de las moléculas de agua mantiene los clips flotando en el agua.
Naturalmente, los clips de papel son de gran peso y se hunden en el recipiente de agua, ya que muestra una mayor densidad que el agua. Pero cuando suspende el clip cuidadosamente sobre la superficie del agua, flota asombrosamente. Esto se debe a la tensión superficial formada debido a las fuerzas cohesivas entre las moléculas de agua. Puedes encontrar muchos trucos para hacer que el clip de papel flote encima de la superficie del agua en un recipiente.
Cuando se deja caer un clip en el agua, se hunde en el fondo del recipiente. Pero cuando se deja caer el clip de papel con dificultad, en la parte superior de la superficie del agua, flota. Debido a que las moléculas de agua permanecen juntas al atraer otras moléculas de agua y forman una fuerte tensión superficial debido a las fuerzas cohesivas. Esta tensión superficial mantiene el clip de papel flotando en la superficie del agua.
El alcohol es un cuerpo líquido no polar que mantiene muy menos tensión superficial en comparación con el agua. Como el alcohol no es polar, no forma enlaces de hidrógeno. Sin enlaces de hidrógeno, no hay fuerzas de cohesión ni tensión superficial que hagan que los clips se hundan en el agua. Por lo tanto, es altamente imposible que un clip de papel flote sobre alcohol.
Cuando se agrega un poco de detergente al agua sobre la que flota un clip de papel, la tensión superficial del agua se altera. Debido a la fina capa de líquido jabonoso de detergente, se rompe la tensión superficial del agua. Cuando la tensión superficial se altera, las moléculas de agua pierden la fuerza suficiente para mantener unidas a las moléculas de agua. Y el área de la superficie del agua pierde su tensión superficial debido a la falta de atracción entre las moléculas de agua. Finalmente hace que el clip de papel flotante se hunda en el fondo del recipiente que contiene agua.
Los picos de dientes flotan en la superficie del agua porque vienen naturalmente con una superficie plana y están hechos de madera. Las superficies planas no se hunden en el agua, sino que flotan en la parte superior de la superficie del agua de forma natural. Debido a su peso ligero y la tensión superficial del agua, los picos de dientes flotan asombrosamente en la parte superior del agua.
Los clips de papel flotan en la superficie del agua debido a la tensión superficial. La tensión superficial es la tendencia de las moléculas líquidas a atraerse entre sí debido a fuerzas cohesivas. En el experimento científico de clip de papel flotante, las moléculas de agua en el área de la superficie se atraen entre sí y permanecen apretadas debido a la fuerza de cohesión. Así se forma la fuerte tensión superficial en la capa superior de agua en el recipiente. Al empujar el clip de papel, debido a una fuerza fuerte, la tensión de la superficie se rompe y hunde el flotador del clip de papel.
Naturalmente, el clip de papel es un material metálico, es decir, acero, y se mantiene separado de otros clips de papel cuando se coloca en un recipiente. Sin embargo, se magnetizan cuando usamos imanes fuertes para hacer flotar los clips de papel. Esto se debe a que el acero se atrae fácilmente a los imanes y se vuelve ligeramente magnético, pero pierde su magnetismo poco después de quitar el imán.
Sí, absolutamente podemos aumentar la tensión superficial del agua usando sal. La sal es el ingrediente mágico de la bodega de cocina que aumenta sorprendentemente la tensión de la superficie del agua. Todo lo que necesita hacer es agregar un poco de sal al agua dulce que se toma en un recipiente. ¡Eso es! La tensión superficial del agua aumenta asombrosamente. Puede observar esto haciendo algunos experimentos de tensión superficial como un clip de papel flotante, un clip de papel magnético, etc.
El agua es un compuesto inorgánico inodoro, insípido y sin calorías que tiene una fuerte tensión superficial, es decir, 72,8 milinewtons (mN) por metro a 20 °C. Hay otros líquidos que muestran una tensión superficial más fuerte, como el mercurio. Mientras que el alcohol y el benceno muestran menos tensión superficial en comparación con el agua y el mercurio.
todo depende de la tensión superficial. Puede seguir agregando clips a la superficie del agua con cuidado hasta que se mantenga la tensión superficial del agua en el recipiente. Asegúrese de dejar caer el clip uno tras otro cuidadosamente sobre la tensión superficial del agua. Cuando sueltas clips de papel uno por uno, comienzan a pegarse entre sí debido a las fuerzas que actúan dentro del área de la superficie líquida.
Debido a la mayor tensión superficial en el agua, el clip de papel puede flotar cuando se coloca en quizlet. Las moléculas de agua permanecen estrechamente unidas y permanecen formando la piel de la superficie del agua debido a las fuerzas cohesivas en su interior. Esta piel de la superficie del agua no es más que la tensión superficial que hace que los clips de papel floten en el área de la superficie del agua.
Los clips de papel flotantes con imanes son una actividad científica interesante y emocionante que utiliza suministros cotidianos en el hogar. Aquí están las instrucciones para hacer:
1) Tome un hilo de 5-6 pulgadas de largo y átelo a un extremo del clip de papel
2) Ahora pegue el otro extremo libre del hilo al objeto inmóvil en la casa, como mesas, escritorios, etc. Sea lo que sea que utilices, solo necesitas realizar el experimento cerca de ese objeto.
3) Coloque un imán justo encima del clip de papel y asegúrese de que el imán no toque el clip de papel. Acércalo al clip de papel.
4) Como el clip de papel es de metal, se siente atraído por el imán y comienza a moverse hacia el imán, que parece que el clip de papel está flotando.
Como el cuerpo humano es mucho más fuerte y tiene una gran fuerza gravitacional, es imposible para ellos caminar sobre la superficie del agua. Debido a estas dos razones, los humanos superan la tensión superficial del agua. Mientras que los pequeños insectos caminan a través de la capa superficial del agua del lago debido a la tensión superficial de las moléculas de agua en el lago. Como los insectos son pequeños en tamaño y ligeros en peso, no pueden superar la fuerte tensión superficial del agua. Por lo tanto, es fácil para los pequeños insectos caminar a través del agua.
El líquido más denso de la atmósfera terrestre es el Mercurio o la Plata Rápida. El mercurio es el líquido más conocido desde hace 3500 años y se mantiene estable en condiciones STP, es decir, en condiciones estándar de presión y temperatura. Además, el mercurio demuestra tener una tensión superficial más alta que el agua y es conocido como el segundo líquido de tensión superficial más alto después del agua.
El tiempo requiere: Solo requiere 3-5 minutos de su tiempo libre. Como es una actividad simple y rápida, también puedes realizarla en tu día ocupado durante el tiempo de juego.
Grupo de edad: Los niños de todos los grupos de edad son perfectos para investigar esta simple actividad científica. Especialmente los niños mayores aprenden los conceptos científicos de una manera fácil y educativa mientras se divierten mucho. Los niños de kindergarten, primaria y preescolar también pueden realizar esta actividad durante su tiempo libre y aprender sobre las moléculas de agua.
Medidas de seguridad: Esta actividad es completamente segura, ya que no utilizamos ningún material o sustancia tóxica individual. Lo único que necesitamos considerar son clips de papel. Como los clips de papel son pequeños, los niños más pequeños tienen posibilidades de mantenerlo dentro de la boca. Por lo tanto, la supervisión de un adulto es obligatoria cuando realiza esta actividad con niños pequeños y en el jardín de infantes. Siempre es sugestionable usar gafas de seguridad y guantes mientras realiza la actividad.