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Cómo funciona un submarino
Un submarino es un tipo especial de buque capaz de navegar bajo el agua además de la superficie, gracias a un sistema de flotabilidad variable.
FUNCIONAMIENTO
Los submarinos están pensados para descender a grandes profundidades. Para ello, deben ser capaces de sumergirse, de emerger y de flotar en la superficie. Todo esto lo consiguen alterando su peso, gracias a un sistema de tanques con el que pueden almacenar tanto aire como agua.
Para emerger utilizan el aire comprimido, expulsando agua de los tanques de lastre, a través de unas válvulas. Cuando el submarino llega a la superficie, los tanques de lastre se vacían por completo.
Para la inmersión, el agua entra por las válvulas inferiores y el aire va saliendo por las superiores.
La posición de equilibrio se consigue gracias a los timones de inmersión, que están situados de popa a proa.
Cómo funciona nuestro submarino
¿Cómo puede un submarino sumergirse y flotar?
EXPERIMENTO
Primero vamos a fabricar un submarino. Para ello tomamos una botella de plástico y le hacemos unos agujeros en un solo lateral. En el mismo lado se pegan unas tuercas (con cinta adhesiva o con bridas), para que mantengan los agujeros hacia abajo al poner la botella en el agua.
Llenamos un recipiente de agua y colocamos el submarino. Como los agujeros quedan abajo, por ellos empezará a entrar agua. A medida que entra el agua en la botella, ésta se sumergirá hasta llegar al fondo.
Ahora soplamos por el tubo con fuerza. El aire llena la botella expulsando el agua a través de los agujeros. La botella comienza a subir hasta quedar flotando en la superficie. Hemos construido un submarino. Podemos graduar el aire del globo haciendo que el submarino navegue a mayor o menor profundidad.
EXPLICACIÓN
El submarino se sumerge porque tiene unos depósitos como la botella del experimento, es decir, se llenan de agua aumentando así la densidad del submarino y por lo tanto tiende a sumergirse. Cuando estos depósitos se llenan de aire (como cuando soplamos a través del tubo) disminuye la densidad del submarino y éste tiende a flotar.
También se puede explicar por la misma razón por qué los peces flotan:
Estos animales tienen en su interior unos “depósitos” llamados vejigas natatorias, que están llenos de gases. Por esa razón, su densidad es menor que la del agua y pueden flotar, al igual que el submarino y nuestra botella. Mediante un complejo sistema, el pez puede comprimir o expandir los gases de sus vejigas natatorias, variando de esa manera su densidad y conseguir así subir o bajar dentro del agua.
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| David, alumno de 6º C (curso2014/2015), nos presenta su submarino |
El aire ocupa un espacio... Una broma a todo pulmón
Una broma a todo pulmón:
Pulsa sobre la imagen para ampliarla
Inflamos un globo sin tener que soplar
MATERIALES:
- Un globo mediano.
- Un poco de bicarbonato (dos o tres cucharaditas)
- Un embudo.
- Una botella de plástico de medio litro.
- Un poco de vinagre.
PREPARACIÓN:
- Llenar la botella con vinagre hasta llegar a una altura de tres o cuatro centímetros.
- Introducir el bicarbonato dentro del globo utilizando el embudo.
- Procurando que el bicarbonato no caiga en la botella, ajustar el globo al cuello de la botella.
- Cuando estés preparado, levanta el globo para que caiga el bicarbonato dentro de la botella.
- El globo se inflará ya que en el interior de la botella se ha producido una reacción química entre el bicarbonato y el vinagre.
El agua que asciende por el vaso
Lucas, Antonio y Víctor, alumnos de 6º B, nos presentan este experimento.
Materiales:
Un plato
Un vaso de cristal
Una vela
Un encendedor (pide ayuda a un adulto)
Un poco de agua
El fuego siempre necesita oxígeno...
Víctor, Antonio y Lucas, alumnos de 6º B, nos demuestran esta afirmación...
El fuego necesita oxígeno para mantenerse. Si colocamos un vaso sobre la vela, el fuego consume el oxígeno que existe en el interior del vaso. Esto, unido con la influencia de otros gases que se generan en el interior del vaso, hace que la vela se apague rápidamente.
Gastamos una broma científica... El aire siempre ocupa un lugar en el espacio.
Una broma a todo pulmón
Si deseas ver cómo Juan Andrés y Álvaro (3º-A) nos explican cómo hacerlo
Corrientes ascendentes de aire...
Silvia, alumna de 3º C, nos demuestra cómo un papel se mueve,
girando sobre una aguja, al pasar cerca de él el aire caliente
que se genera en nuestra mano.
Un globo aerostático en el cielo de Vélez Málaga (Málaga)
En la explanada del Ingenio tenemos estos días un globo aerostático...
Acércate a verlo... ¡No te arrepentirás!
Cristian Martínez, alumno de 3º A, uno de los primeros
que contempló el ascenso de este globo aerostático.
Efecto Venturi con un secador y una pelota de ping pong
Si quieres ver cómo Fernando y Álex,
de 4º-A (Curso 2013/2014),
hacen flotar en el aire una pelota de ping pong,
MATERIALES:
A) Un secador de pelo.
B) Una botella de medio litro a la que se le corta la base.
C) Una pelota de ping pong.
MUY IMPORTANTE:
Como en este experimento se tiene que usar la electricidad es obligatoria la ayuda de un adulto.
El Principio o Efecto Venturi
¿Cómo funciona el experimento?
Hay dos principios que rigen es este experimento de física.
El primero de ellos tiene que ver con la fuerza que produce que la pelota de ping pong quede en el aire sin caer. La pelota tiende a caer debido a la fuerza de gravedad que se ejerce sobre la pelota, la cual es equilibrada por una fuerza que ejerce la corriente de aire del secador de cabello al chocar con la misma.
Por otro lado, debemos comprender el por qué la pelota no cae hacia los lados. Esto se debe a un principio llamado “efecto venturi” el cual enuncia que cuando un fluido aumenta su velocidad dentro de un conducto, su presión disminuye.
Cuando la pelota está en el centro del chorro de aire pasa por todos sus laterales un flujo de aire uniforme. Pero en el mismo instante en que la misma se desvía hacia un lado el flujo deja de ser uniforme como antes. En una sección habrá un flujo de aire del secador de cabello, mientras que en otro sector, no estará este flujo o tendrá menor velocidad.
Como dice el Principio de Venturi, el flujo de aire con mayor velocidad tiene menor presión. Eso hace que la pelota que se está desviando hacia una zona donde el aire tiene menor velocidad (y por tanto mayor presión) sea “reacomodada” hacia el centro.
Con la siguiente imagen se les facilitará entender el principio:
Nuevos ingenieros aeronáuticos en 5º A nos presentan sus aviones
Carmen Gloria y Juan Andrés, nuevos ingenieros
aeronáuticos en 5º A, nos presentan sus aviones.
Aquí estan nuestros aerodeslizadores "hovercraft"
El alumnado de 5º A con sus aerodeslizadores. Adrián se ha atrevido
con un modelo más complicado.
El alumnado de 5º B con sus aerodeslizadores
El alumnado de 5º C con sus aerodeslizadores
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