He aquí otro de los fabulosos experimentos de Manuel Días. Se trata de una
experiencia en la cual podemos entender mejor los fenómenos de cohesión molecular y tensión superficial. Utilizaremos
elementos hogareños, de modo que no tendrás problemas para conseguirlos. Veamos
qué necesitamos.
Materiales:
* 1 Vaso
* 1 Carta o naipe
* Monedas pequeñas
Procedimiento:
Primero vamos a demostrar que sin el agua, la carta se caerá. Para ello,
coloca justamente la carta haciendo equilibrio sobre el borde del vaso vacío.
Apoya ahora una moneda sobre el extremo mas alejado del vaso, y verás como el
naipe se inclina y se cae.
Ahora llena el vaso con agua, hasta que rebalse. Nuevamente pon la carta
como antes, y haces lo mismo con la moneda. Como notarás, el naipe no sólo que
no se cae, sino que además soportará el peso de mas monedas.
Si prestas atención, verás que el agua “se estira”, como si estuviese
haciendo fuerza para tener la carta. A continuación, un video en donde se
nuestra el procedimiento:
¿Cómo funciona?
Como mencionamos al comienzo de este experimento, se trata de los
fenómenos de cohesión
molecular y tensión
superficial (los que a su vez se relacionan). Contaremos de que se trata cada uno,
para luego sí explicar que sucede en el experimento.
Primero conozcamos un poco sobre la cohesión molecular. Se trata de una fuerza de atracción
entre las moléculas. Como sabemos, la materia esta compuesta por átomos,
los cuales a su vez pueden formar moléculas. En el caso del agua, las moléculas
de la misma se atraen fuertemente gracias a la cohesión, dando como resultado
las conocidas “gotas de agua”. Si no fuera por estas fuerzas, cada
molécula se dispersaría de las demás, como si fueran polvo.
La tensión
superficial, es un fenómeno que ya explicamos en muchos experimentos caseros, como por ejemplo: Experimento de la aguja que flota. Allí contamos que
se trata de una fina capa que se genera sobre líquidos como el agua, la cual
actúa como una resistente membrana. Si tienes dudas visita el enlace anterior,
y lee la sección “¿Cómo funciona?” de dicho experimento.
Pero ¿qué relación hay entre la cohesión molecular y la tensión
superficial?. Simple, que la tensión superficial del agua, es una consecuencia
de la cohesión de sus moléculas. Es decir, la fuerza de atracción entre las moléculas
de agua, termina por formar una “membrana” en la superficie del líquido, ya que
las moléculas que se encuentran allí son atraídas sólo hacia adentro. La
siguiente imagen da una mejor idea de lo que sucede:
Falta mencionar un pequeño fenómeno que ayuda a que este experimento pueda
lograrse. Se trata de la adhesión molecular, la cual permite que el agua se adhiera a
otras superficies. Esto se debe que las moléculas de agua poseen un gran
potencial de polaridad y terminan “siendo atraída” por otros materiales.
Ahora bien, juntemos todos estos conceptos para entender lo que sucede, de
una manera global. Cuando colocamos la carta en el borde, y el vaso no tiene
agua, la misma queda haciendo equilibrio, pero ante la mas mínima perturbación
pierde ese equilibrio y cae.
Cuando llenamos el vaso coa agua, y colocamos la carta, el agua termina
adhiriéndose a la superficie, justamente por la “adhesión” de la que hablamos
antes. Al colocar las monedas, el naipe intenta caerse, pero del lado opuesto,
las moléculas adheridas a la carta son atraídas por las que están en el vaso.
Dicha fuerza es suficiente como para evitar que el naipe y las monedas caigan.
Sobre los bordes de la carta, puede verse como el líquido se eleva en una
delgada capa elástica, la que se debe justamente a la tensión superficial.
http://experimentoscaseros.net/2013/02/experimentos-sobre-cohesion-molecular-y-tension-superficial/
