Este es un experimento perfecto que enseña a los niños la densidad del agua.
Materiales
- colores de los alimentos (los colores del arco iris son rojo, naranja, amarillo, verde, azul, morado)
- agua
- una pajita transparente
- azúcar
Herramientas
- 6 tazas (de al menos 4 pulgadas de altura)
- Cuchara de mesa
- Supervisión de un adulto
Instrucciones
- Llene cada una de las seis tazas con la misma cantidad de agua.
- Añadir colorantes alimentarios en los vasos, un color en cada vaso.
- Alinear los vasos de izquierda a derecha.
- En la primera taza, no añadir nada de azúcar. En la segunda taza, añade una cucharada de azúcar. En la tercera taza, añade dos cucharadas de azúcar. En la cuarta taza, añade tres cucharadas de azúcar, y así sucesivamente.
- Revuelve hasta que todo el azúcar esté disuelto.
- Para hacer un arco iris de azúcar, coge la pajita y coloca el extremo en la primera taza, la que no tiene azúcar. Introduce sólo medio centímetro en ella. Tapa el otro extremo de la pajita con el pulgar antes de levantarla para evitar que el agua se salga de la pajita.
- Ahora sumerge la pajita en la segunda taza (1 cucharada de azúcar). Esta vez, introdúcela más profundamente para que el extremo quede una pulgada por debajo del nivel del agua.
- En un movimiento rápido, suelte el pulgar y vuelva a tapar. Ahora debería tener dos capas de color.
- Siga sumergiendo la pajita en cada solución desde la que tiene menos azúcar hasta la que tiene cinco cucharadas de azúcar. Cada vez, se introduce la pajita medio centímetro más profundo.
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Por qué
La densidad es la cantidad de sustancia (masa) dentro del volumen ocupado por el objeto.
Si dos tazas tienen la misma cantidad de agua (es decir, el mismo volumen), la que tiene más azúcar es más densa que la que tiene menos azúcar.
La flotabilidad está determinada por la densidad relativa.
La solución con menos densidad flota por encima de la solución con mayor densidad.
Por eso el color no se mezcla.
El agua con azúcar tiene mayor densidad que el agua simple.
La solución con más azúcar tiene mayor densidad que la que tiene menos azúcar.
Si has introducido la pajita en las soluciones de menos azúcar a más azúcar, entonces el color no se mezcla y tienes un arco iris de agua azucarada.
Otro principio ilustrado en este experimento es la presión del aire.
En este experimento, se utiliza una pajita para crear la torre de arco iris.
Alternativamente, se puede utilizar un cuentagotas para poner cuidadosamente en capas la solución coloreada en un tubo de ensayo estrecho.
¿Por qué es posible mantener la solución coloreada en la pajita cuando se levanta del agua?
Cuando se levanta la pajita de la solución, la torre del arco iris no se cae porque la tensión superficial del agua hace que el agua coloreada y tu pulgar juntos creen una cámara de aire sellada dentro de la pajita.
La gravedad que tira del agua hacia abajo hace que el volumen de aire sea ligeramente mayor.
Cuando la cantidad de aire es constante, un mayor volumen conduce a una menor presión del aire.
La presión del aire fuera de la pajita es, por tanto, mayor que la del interior, empujando el agua hacia dentro y anulando la fuerza gravitatoria.