Burbullas platónicas
Competencias
Habilidades

 

Que pensarías se alguén che fala de pompas de xabón cadradas?

Seguramente che parecerá difícil de crer, pero… é certo!

Con esta microsecuencia, faremos un experimento co cal poderás comprobalo.

Pero antes, imos ver a explicación coa axuda da física e das matemáticas:

Todos os líquidos, en contacto cun medio gaseoso, posúen unha propiedade física que se coñece como tensión superficial.

No caso da auga, as súas moléculas atráense entre si e forman ligazóns de hidróxeno. As moléculas que se atopan no interior experimentan interaccións con outras moléculas desde todos os lados. Porén, cando as moléculas están na superficie, en contacto co aire, só se ven afectadas as moléculas que teñen á beira e as que están na capa debaixo delas. Iso fai que reforcen a cohesión coas súas moléculas veciñas e sintan máis atracción cara ao interior. Como as moléculas da superficie teñen máis enerxía, o sistema tende a minimizar o total de enerxía diminuíndo o máximo posible o número de moléculas superficiais. Deste xeito, a superficie do líquido redúcese ao mínimo e, dalgunha maneira, tamén se tensa. De aí, o termo tensión superficial.

 

Consecuencias:

  • Esta tensión fai que na superficie da auga se forme unha película que proporciona resistencia a un obxecto que queira penetrar cara ao interior.
Imaxe
M32_Imx1
Zapateiro camiñando na auga

 

  • Debido á tensión superficial, explícase tamén que a auga tenda a agruparse en pingas, xa que a esfera é a forma xeométrica de menor superficie capaz de conter un determinado volume no seu interior.
Imaxe
M32_Imx2
Gotas de auga en follas de loto

 

No noso experimento, imos ver que sucede se obrigamos á pompa a adaptarse a uns límites que non permitan ás moléculas agruparse libremente en forma de esfera. Coñecerás os sólidos platónicos e construirás algúns deles, para mergullalos na mestura xabonosa. Verás que resultado máis espectacular!

 

Cesta de materiais

Preme nos puntos interactivos da imaxe.

 

 

 

Mans á obra

Paso 1
  • Investigación sobre os sólidos platónicos  (Tarefa individual)                                                                    

 

 Paso 2

Formade dúas parellas no grupo, e repartide as tarefas 2A e 2B, para realizar simultaneamente.

  • Construción dun tetraedro e dun hexaedro (Tarefa grupal colaborativa)
    • Na táboa da ficha de traballo, tedes recollido o número de arestas e de vértices de cada un dos sólidos platónicos.
    • Debedes construír un tetraedro e un hexaedro. Para cada un deles, ides precisar tantos paus de madeira como o seu número de arestas e faredes tantas boliñas de plastilina como o número dos seus vértices.  A plastilina servirá para conectar os paus.
Imaxe
M32_Imx9
Construcción de conectores para formar un vértice, onde conflúan as tres arestas no hexaedro.
  • Preparación da mestura xabonosa (Tarefa grupal colaborativa)
    • No recipiente destinado para a mestura, iranse agregando auga, xabón e glicerina.  Para medir a auga e o xabón usaredes un vaso de medida, mesturándoos nas proporcións indicadas na táboa:
Imaxe
M32_Imx3gal
Paso 3
  • Burbullas platónicas (Tarefa grupal)
    • Chegamos á fase final e á máis esperada.  Debedes somerxer un a un os sólidos platónicos que tedes construído. O resultado final debería ser similar ao que se ve nas imaxes:
Imaxe
M32_Imx4
Superficies mínimas no hexaedro con pompas de xabón

 

Imaxe
M32_Imx4
Burbulla no interior, replicando a forma do hexaedro

 

Imaxe
M32_Imx5
Superficies mínimas no tetraedro con pompas de xabón.

 

Imaxe
M32 Imx 6
Burbulla no interior, replicando a forma do tetraedro.
     

    Tips docentes

    Os tips do profesorado son pequenas axudas para desenvolver a estratexia educativa de forma adecuada.

     Esta práctica está pensada para o nivel de 3º ESO, posto que no bloque de Xeometría, trabállanse os poliedros.

     En sesións previas, convén traballar os poliedros, para que o alumnado estea familiarizado con conceptos como caras, arestas e vértices.

     A microsecuencia está pensada como actividade colaborativa, para realizar en grupos de catro estudantes, a quen se lle asignará a realización dalgunhas tarefas de forma simultánea.

     A fase de construción pódese eliminar se se levan os poliedros previamente construídos con outros materiais (por exemplo, con impresión 3D).

     Pódense construír outras formas con arames, para ilustrar con máis exemplos o concepto de tensión superficial, tal e como se ve neste vídeo.

     Esta microsecuencia pódese aproveitar para facer algunha actividade interdisciplinar con materias como Física e Química.

     É suficiente un bote de glicerina líquida para toda una clase. Inicialmente, cada grupo porá na mestura 1 ou 2 culleres, ás que se poderán ir agregando máis se as pompas non se forman ou se rompen rápido.

     A sesión pódese realizar nunha aula, pero é aconsellable facela nun laboratorio ou incluso no exterior, para evitar molladuras coa auga e as pompas de xabón.

     

    A túa clase nun clic

    Implementa esta microsecuencia na túa aula Moodle (Descarga dispoñible en galego ou castelán).

    Imaxe
    4
    Imaxe
    cast