Universidad para peques

¿Os habéis fijado alguna vez en los barcos? Algunos son enormes, y aún así pueden flotar. Sin embargo, los submarinos también lo son y pueden hundirse. Los ingenieros e ingenieras que los diseñan, investigan qué materiales y estructuras son los más adecuados, basándose  en el fenómeno de la flotación. Otras ramas de la ciencia como la física o la química investigan las distintas propiedades, composición, densidades, de materiales con los que poder fabricarlos; algunos son naturales, como la madera de los árboles y otros artificiales, como el hormigón que se utilizaba antiguamente o el acero. 

Con esta propuesta  investigaremos el fenómeno de la flotación y descubriremos si todos los objetos flotan y por qué. Utilizando elementos de medida compararemos las características y su influencia en el fenómeno. Finalmente, crearemos nuestro propio barco para transportar objetos pesados.

Materiales

• Posibles materiales para experimentar la flotación: esponja, madera, corchos, piezas lego, mandarina (naranja, plátano) sin pelar, piedra, canicas, botella vacía, papel, cartón, porexpan

• Bolas de tamaño parecido con diferentes materiales: plastilina, aluminio, papel, goma (prescindible)

• Elementos de medida: balanza , metro (prescindible)

• Barreño con agua

• Materiales para crear barco: plastilina de base aceite, bandeja de porexpan, botellas de plástico vacías, todo lo que se nos ocurra para que transporte y para decorarlo.

Preparativos

• Utilizaremos un lugar de la casa donde podamos mojar el suelo, por si acaso…

• En la zona que hayamos escogido prepararemos nuestro laboratorio. Podemos utilizar el suelo o una mesa, lo que nos sea más cómodo.

• Buscamos materiales que queramos investigar y que podamos mojar. Los dejamos en una caja o bandeja. Podemos tener otra bandeja o caja vacía para hacer la clasificación de flota o se hunde.

• Además de los elementos de medida que tengamos: cinta métrica, balanza.

• Preparamos el  balde con agua

• Para la parte de creación podemos usar los mismos materiales que hemos investigado y que ahora ya sabemos qué características tienen, o buscamos otros que pensamos que nos vienen mejor. 

¡Manos a la ciencia! 

Hemos seleccionado unos cuantos objetos para investigar. Los iremos metiendo en el agua uno por uno ¿Qué le pasa a cada objeto? Podemos compararlos, meter dos al mismo tiempo, o varios. 

¿Por qué crees que unos objetos flotan y otros no? ¿Has probado con las bolas? ¿Todas flotan? Una vez que hemos probado con todos los objetos, podemos hacer dos grupos, los que flotan y los que no.

¿Crees que puede influir la forma, el tamaño y el peso para flotar o no flotar? Como siempre decimos, ¡prueba!

Por ejemplo, si pelamos la mandarina, ¿flotará si la pelamos a la mitad?¿Y sin su cáscara? ¿Y la cáscara por sí misma?

También tenemos una botella vacía, ¿qué ocurre si  la llenamos?  ¿Qué diferencia hay entre un barco y un submarino? 

Podemos utilizar los elementos de medida que tengamos para compararlos. 

Después de comprobar qué objetos se hunden y cuáles no, ya estamos preparados para diseñar y crear  un barco capaz de soportar el mayor peso posible. Como materiales de flotación hemos comprobado que podemos utilizar por ejemplo: una bandeja de porexpan, corchos, botellas vacías de plástico. Otros materiales nos sirven para decorar.

También podemos observar que la plastilina, cuando tiene forma de bola, se hunde, si le damos  forma de barco, disminuye la densidad global del objeto y flota. Con la balanza podemos comprobar el peso de nuestra carga. 

Para saber más

Pero ¿por qué se puede hundir un objeto? Un científico llamado Arquímedes que era matemático, físico, astrónomo, ingeniero y también ¡inventor! descubrió que existe una fuerza contraria  a la gravedad, llamada empuje que consigue que cuando metemos un objeto en el agua, éste no se hunda.

Y es muy curioso que hemos comprobado que no todos los materiales se pueden hundir. ¿Por qué? La materia, los objetos,  están formada por unas partículas muy pequeñas: los átomos. En algunos materiales, esas partículas están muy empaquetadas. En otros materiales no lo están tanto. Es lo que llamamos densidad. Los objetos más densos se hunden y los menos densos flotan. Pero…¿por qué si tiene forma de bola se hunde y si tiene forma de barco flota, si es el mismo material? Porque cuando tiene forma de barco ocupa más volumen y, teniendo en cuenta el aire que contiene, nos encontramos ante una densidad menor.

Otra forma de explicarlo es a través de la fuerza de empuje (hacia arriba), la que dependerá del volumen de agua desalojada. En el caso de los submarinos, se hunden (sumergen) llevando  tanques llenos de agua, que van vaciando y llenando de aire comprimido cuando quieren subir a la superficie (emerger). 

¿Nos queréis contar algo?

Nos encantaría poder acompañar vuestras experiencias, aunque sea desde la distancia. Por eso, estableceremos una vía de diálogo de forma virtual. ¿Cómo lo haremos?

• Podéis enviarnos vuestras dudas, sugerencias, experiencias, etc. con los y las peques al correo electrónico, poniendo en el asunto del email  “Unipeques en casa”.

• Podéis seguirnos en las redes sociales de la Universidad de Oviedo, donde iremos publicando las novedades de esta página. Además, si compartís vuestras experiencias en redes sociales, podéis mencionarnos y utilizar el hashtag #unipequesencasa y #universidadparapeques.

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La Universidad para peques/ Universidá pa guah.es / Children's University es un proyecto de la Universidad de Oviedo, que cuenta con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología - Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Caja Rural de Asturias, Banco Santander, Grupo Hunosa, Ayuntamiento de Siero, APADAC, Pridental, Cluster TIC Asturias, DXC Technology, Lacera e ITVasa.