La plastilina sura en aigua?

Secundària
Bell-lloc del Pla
Girona

Com ho fem?
Per fer aquest experiment ens farà falta un recipient gran, aigua i plastilina.
Tirarem la plastilina dins del recipient ple d’aigua: surarà?

Què observem?
Si tirem directament la plastilina en forma de bola veiem que no sura en aigua. En canvi, si li donem la forma adequada podem observar que sí sura. Com pot ser?
Si pensem, el ferro o l’acer no suren en aigua, i en canvi els vaixells de ferro o d’acer sí que suren. Per què?

Concepte científic
Un cos surarà en aigua si la seva densitat és més petita, i en canvi, si la seva densitat és major que no pas la de l’aigua s’enfonsarà.
El Principi d’Arquímedes és el que ens explica perquè els cossos suren; bàsicament depèn de la densitat del material i de la densitat de l’aigua o líquid on el cos estigui submergit. Aquest principi, un dels més importants de la física, diu que un cos submergit (totalment o parcial) en un fluid (en aquest cas aigua) rep una força vertical cap amunt igual al pes del volum del fluid que desallotja.
La plastilina en forma de bola té una densitat superior a la de l’aigua, i, per tant, no surarà i s’enfonsarà. Però en canvi, si li donem la forma adequada, aconseguirem disminuir la seva densitat, fent que pugui surar.
És el mateix que passa amb els vaixells. La gran majoria de vaixells estan fets de metall (que s’enfonsa amb gran facilitat) tot i que ocupen un gran volum.
vaixellSuposem que construïm una esfera massissa de ferro d’un metre cúbic: s’enfonsarà. Però si, amb el mateix metre cúbic de ferro construïm una esfera buida (amb aire, menys dens que l’aigua, a dins), el volum serà molt més gran, de manera que la densitat de l’objecte serà ara molt menor, i amb l’ajuda de la força d’empenyiment que farà l’aigua cap amunt (Principi d’Arquímedes), surarà. Amb un vaixell de ferro passa exactament igual, i, tot i que sigui de ferro, pot surar perquè té aire a dins, i l’aigua fa una pressió més gran a la part inferior del vaixell que no pas a la part superior, cosa que permet que suri.
Si féssim un forat al casc del vaixell, hi entraria aigua, que desplaçaria l’aire que hi havia, de manera que llavors la densitat del vaixell seria major que la de l’aigua i s’enfonsaria.
Quan submergim un vaixell en aigua, aquest desallotja una part el volum que abans ocupava el fluid (aigua), empenyent-lo cap a fora. Com a conseqüència, l’aigua empeny el vaixell en totes direccions i perpendicular al casc, cap a dins.
Amb la plastilina passa el mateix que amb els vaixells: en forma de bola no sura, però si li donem forma de barca, aconseguirem que tingui un volum més gran,     i en conseqüència desallotjarà molta aigua, i així rebrà una força d’empenyiment cap amunt que serà suficient perquè suri.