Objectius

  1. Experimentar com actua l’aigua en espais amb pressions d’aire diferents.
  2. Veure que deixant escapar aire de dins un globus es produeix moviment.

Nivell a qui s’adreça
Cicle mitjà o superior.
Material

  • palles
  • globus
  • 1 rotlle de celo
  • fil o cordill prim
  • 1 plat
  • 1 got
  • 1 ampolleta de colorant
  • 1 ampolla de vidre buida (de vi)
  • 1 tap de suro (de l’ampolla de vi)
  • bosses de plàstic
  • – llumins o 1 encenedor
  • – espelmes

Precaucions
No hi ha processos complexos, l’única cosa que pot resultar mínimament perillosa és els encenedors i les espelmes, però pensem que no és excessivament perillós.
Com ho fem?
Activitat 1: Treure un tap de suro de dins d’una ampolla de vi, sense necessitat de trencar-la.

  • Primerament, agafarem l’ampolla amb el tap de suro dins. A continuació, posarem l’ampolla horitzontal, de manera que el tap quedi al cos d’aquesta. Introduirem la bossa de plàstic dins de l’ampolla; l’hem de posar de manera que un cop estigui a dintre la puguem inflar. Un cop hem posat la bossa de plàstic a dins, hem d’inflar-la fins que quedi el tap de suro envoltat per aquesta. Estirem amb força la bossa, i empenyerem el tap cap a l’exterior.

Activitat 2: Augmentar el nivell de l’aigua dins d’un got.

  • Primerament, agafarem un plat i l’omplirem d’aigua, hi posem unes gotetes de colorant, per tal de poder observar millor l’experiència. A continuació posarem una espelma dins del plat i l’encendrem. Desprès, agafem un got i tapem l’espelma. La flama s’apagarà i el nivell de l’aigua de dins el got pujarà per sobre el nivell de l’aigua del plat.

Activitat 3:

  • Agafar un fil d’uns 3 metres de llargada, un globus enganxat a una canya, prèviament tallada a uns 7, 8 cm. Agafem la canya i la passem per dintre del fil, inflem el globus i el deixem anar. Amb la força de l’aire, aquest es mourà.

Què observem?
Activitat 1:

  • Observarem com la pressió que fa la bossa de plàstic al tap i el buit que queda després, l’empeny cap a l’exterior de l’ampolla i el fa sortir.

Activitat 2:

  • Observarem que un cop s’apaga l’espelma (per falta d’oxigen) en contingut d’aigua que hi ha a dins augmenta.

Activitat 3:

  • Observarem com podem moure objectes mitjançant la pressió de l’aire utilitzant un globus.

Els conceptes científics
L’aire està compost principalment per nitrogen, oxigen i argó. La resta de components, són el vapor d’aigua, diòxid de carboni, metà, òxid nitrós i ozó entre d’altres. Les propietats físiques de l’aire que podrem veure amb aquestes activitats són:

  • Expansió: Augment de volum d’una massa d’aire per reducció de la pressió exercida per una força o a causa de la incorporació de calor.
  • Contracció: Reducció del volum de l’aire en ser pressionat per una força.
  • Volum: És l’espai que ocupa l’aire.

Activitat 1:
A l’inflar la bossa, dins l’ampolla, aquesta adquireix volum. L’aire que hi ha dins d’ella augmenta de volum, aquest es pot comprimir fins a un cert punt. Quan l’aire de la bossa ja no es pot expandir més, aquesta empeny el tap contra les parets de l’ampolla per tal d’ocupar més espai.
Activitat 2:
El foc consumeix l’oxigen de l’aire que hi ha dins el got. Aquest aire serà menys dens i no exercirà tanta pressió sobre l’aigua que hi ha sobre el plat. Aquesta disminució de la pressió farà pujar el nivell de l’aigua dins del got. A més a més, la flama s’apagarà, ja que no hi haurà el suficient oxigen per seguir cremant.
Activitat 3:
Aquí podem aplicar la segona llei de Newton, coneguda com a llei fonamental de la dinàmica: El resultat de les forces que s’apliquen a un objecte és directament proporcional a la massa per la seva acceleració. En aquest cas la massa seria el pes del globus, i la força és la que exerceix la pressió de l’aire en escapar-se per l’embocadura del globus. Aquest aire estava comprimit dins el globus. Quan aquest aire s’allibera surt a pressió i això fa que la palleta surti disparada en sentit contrari.
Per saber-ne més…
Aigua que puja (pressió atmosfèrica):

Lleis de newton:

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona. Facultat d’Educació i Psicologia
Responsable
Raquel Heras
Alumnat
Sara Diez, Irene Agustí, Dàlia Barceló, Guillem Cornellà i Pere Fernàndez