Pompas platónicas

No caso del agua, sus moléculas se atraen entre sí y forman enlaces de hidrógeno. Las moléculas que se encuentran en el interior experimentan interacciones con otras moléculas desde todos los lados. Sin embargo, cuando las moléculas están en la superficie, en contacto con el aire, solo se ven afectadas a las moléculas que tienen al lado y las que están en la capa debajo de ellas. Eso hace que refuercen la cohesión con sus moléculas vecinas y sientan más atracción hacia el interior. Como las moléculas de la superficie tienen más energía, el sistema tiende a minimizar el total de energía disminuyendo el máximo posible el número de moléculas superficiales. De este modo, la superficie del líquido se reduce al mínimo y, de alguna manera, también se tensa. De ahí, el término tensión superficial.

Consecuencias:

Esta tensión hace que en la superficie del agua se me fuere una película que proporciona resistencia a un objeto que quiera penetrar hacia el interior.

M32_Imx1 — *Zapateiro camiñando na auga*

Debido a la tensión superficial, se explica también que el agua tienda a agruparse en gotas, ya que la esfera es la forma geométrica de menor superficie capaz de contener un determinado volumen en su interior.

M32_Imx2 — *Gotas de auga en follas de loto*

No nuestro experimento, vamos a ver que sucede se obligamos al postín a adaptarse a unos límites que no permitan a las moléculas agruparse libremente en forma de esfera. Conocerás los sólidos platónicos y construirás algunos de ellos, para sumergirlos en la mezcla xabonosa. Verás que resultado más espectacular!

Cesta de materiales

Presiona en los puntos interactivos de la imagen.

Manos a la obra

Paso 1

Investigación sobre los sólidos platónicos (Tarea individual)
- Para buscar la información necesaria revisa el documento Información sobre sólidos platónicos
- La ficha de trabajo te ayudará a revisar los conceptos que puedes tener olvidados

Paso 2

Formad dos parejas en el grupo, y repartid las tareas 2La y 2B, para realizar simultáneamente.

Construcción de un tetraedro y de un hexaedro (Tarea grupal colaborativa)
- En la tabla de la ficha de trabajo, habéis recogido el número de aristas y de vértices de cada uno de los sólidos platónicos.
- Debéis construir un tetraedro y un hexaedro. Para cada uno de ellos, vais a precisar tantos palos de madera como su número de aristas y haréis tantas boliñas de plastilina como el número de sus vértices. La plastilina servirá para conectar los palos.

M32.02A — *Construcción de conectores para formar un vértice, donde confluyan las tres aristas en el hexaedro.*

Preparación de la mezcla jabonosa (Tarea grupal colaborativa)
- No recipiente destinado para la mezcla, se irán agregando agua, jabón y glicerina. Para medir el agua y el jabón usaréis un vaso de medida, mezclándolos en las proporciones indicadas en la tabla:

Paso 3

Burbujas platónicas (Tarea grupal)
- Llegamos a la fase final y a la más esperada. Debéis sumergir uno a uno los sólidos platónicos que habéis construido. El resultado final debería ser similar a lo que se ve en las imágenes:

M32_Imx4 — *Superficies mínimas en el hexaedro con pompas de jabón*

M32_Imx5 — *Superficies mínimas no tetraedro con pompas de jabón.*

M32 Imx 6 — *Burbuja en el interior, replicando la forma del tetraedro.*

Tips docentes

Los tips del profesorado son pequeñas ayudas para desarrollar la estrategia educativa de forma adecuada.

Esta práctica está pensada para el nivel de 3º ESO, puesto que en el bloque de Geometría, se trabajan los poliedros.

En sesiones previas, conviene trabajar los poliedros, para que el alumnado esté familiarizado con conceptos como caras, aristas y vértices .

La microsecuencia está pensada como actividad colaborativa, para realizar en grupos de cuatro estudiantes, a quién se le asignará la realización de algunas tareas de forma simultánea.

La fase de construcción se puede eliminar se se llevan los poliedros previamente construidos con otros materiales (por ejemplo, con impresión 3D).

Se pueden construir otras formas con alambres, para ilustrar con más ejemplos el concepto de tensión superficial, tal y como se ve en este vídeo.

Esta microsecuencia se puede aprovechar para hacer alguna actividad interdisciplinar con materias como Física y Química.

Es suficiente un bote de glicerina líquida para toda una clase. Inicialmente, cada grupo pondrá en la mezcla 1 o 2 cucharas, a las que se podrán ir agregando más se los postines no se forman o se rompen rápido.

- La sesión se puede realizar en un aula, pero es aconsejable hacerla en un laboratorio o incluso en el exterior, para evitar molladuras con el agua y los postines de jabón.

Tu clase en un clic

Implementa esta microsecuencia en tu aula Moodle (Descarga disponible en gallego o castellano ).