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Experimentos > Bajo presión

Categorías: Mecánica
Palabras clave: Fuerza, Presión


Autor/es

Physics League. Universidad de Valladolid

Qué se pretende demostrar

Con estos dos experimentos se pretende enseñar de una manera visual e impactante el concepto de presión.



Dirigido a

  • Gran Público
  • Primaria
  • Secundaria
  • Universidad



Materiales necesarios

  • Cristales rotos
  • Sábana o tela
  • Tablón de madera (1,5x1m)
  • Contrachapado o similar de las mismas dimensiones (por seguridad)
  • Cola blanca
  • Aproximadamente 600 clavos de unos 11 cm de largo
  • Martillo
  • Globo


Descripción

  • El primero de los experimentos consistente en andar descalzo sobre cristales. Tan sólo se necesitan trozos pequeños de vidrio no demasiado finos (botellas de vino o cerveza son perfectas para este caso). Conviene tener la precaución de quitar los cuellos, y partes demasiado curvas. Sólo hay que romperlos, y extenderlos sobre una superficie lisa, aplanándolos para que no quede ningún pico sobresaliendo sobre el resto.
  • Al pisar sobre los cristales, el peso de nuestro cuerpo se repartirá por toda la superficie del pie, de manera que en cada uno de los puntos la presión ejercida será poca, por lo que no nos cortaremos con los cristales.
  • El segundo de los experimentos se basa en tumbarse sobre una cama de pinchos. Para poder construirla, lo primero es tener en cuenta la distancia entre los clavos. Para que el experimento no revista peligro, la distancia entre los mismos ha de ser de 2.5 cm. Lo primero es señalar en el tablón los puntos donde irán cada uno de los clavos. Después, todo consiste en armarse de paciencia e ir clavando todos y cada uno de los clavos en las marcas.
  • Una vez estén todos los clavos en el tablón, se puede añadir una sujeción a mayores: pegar una tabla de okumen o de madera más fina que la del tablón principal, de las mismas dimensiones, para evitar que alguno de los clavos pueda moverse.
  • El concepto a explicar es el mismo que en el experimento anterior: cuando nos tumbamos sobre la cama de pinchos, el peso de nuestro cuerpo se reparte entre todos los clavos, de manera que la presión ejercida por cada uno de ellos sobre nuestra piel es poca, muy alejada de la que necesitaría para atravesar nuestra piel.
  • De forma visual se puede realizar el experimento en la cama de pinchos con un globo. Cuando el globo se apoya en la parte central de la cama de pinchos no explota. Sin embargo, al apoyarlo sobre un único clavo (en alguna de las esquinas) sí que explota.


Existe algún riesgo

  • Para el experimento de andar sobre cristales es importante tener en cuenta que la planta del pie ha de apoyarse en los cristales sin deslizar. En este último caso, el filo de los cristales puede provocar un corte importante. Tener la precaución de limpiarse bien la planta del pie antes de salir de la zona con cristales porque los más pequeños que se hayan podido adherir al pie sí podrían producir cortes.
  • En la cama de pinchos, hay que colocar una pequeña tabla de madera sobre la que sentarse, para después recostarse y quitar la tabla. Lo mismo para incorporarse. El motivo de esto es que al sentarse y levantarse la presión es mayor, pues hay menor superficie sobre la que distribuir todo el peso.


Imágenes

 


Enlaces

https://physicsleague.wordpress.com



Observaciones

Opcional: para hacer más espectacular el experimento de la cama de pinchos, se puede añadir el romper un bloque de hormigón sobre la tripa de la persona que esté tumbada en la misma. Se necesita una tabla de madera sobre la que colocar el bloque de hormigón de construcción, y una maza de construcción (peso entre 4 y 5 kg).

El concepto a ilustrar es que la energía cinética que aporta la maza al hormigón, este la emplea en romperse, de manera que la persona que se encuentra tumbada de pinchos no recibe nada de la energía de la maza. Por este motivo es importante que el hormigón se parta a la primera, pues de lo contrario, el impacto se traslada a la persona tumbada sobre la cama de pinchos.