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Presión en ventosas


Este experimento se propone observar algunos efectos de la presión atmosférica mediante objetos cotidianos.
Se pretende abordar la creencia común de que la ventosa funciona "por vacío", omitiéndose el papel de la presión atmosférica.



Enlace al guión de laboratorio.

Material

- 1 dinamómetro de 150N
- 1 ventosa de percha

.


Las ventosas de un diámetro superior a 5 cm necesitan una fuerza tal que es superior a la fuerza máxima del dinamómetro.
Conviene utilizar ventosas de 3 o 4 cm de diámetro.
Se necesitan dinamómetros que puedab pesar masas de 15 kg.

Comentarios a la preparación del montaje

Una ventosa de 4 cm de diámetro soporta una fuerza debida a la presión atmosférica del orden de 125N. Por tanto se debe utilizar una cuerda y unos nudos o lazadas que soporten fuerzas de ese orden.
Es interesante hacer el experimento sobre un tablero cuyas dimensiones permitan cambiarlo de posición, poniéndolo oblícuo y vertical respeto al suelo o una mesa.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Comprobar y medir la fuerza ejercida por la presión atmosférica sobre una superficie.
- Comprobar que dicha fuerza no es vertical, sino que se ejerce perpendicularmente a cada superficie.
- Comprender el funcionamiento de una ventosa.
- Excluir el vacío como elemento generador de fuerza.

En este experimento la principal dificultad conceptual es la creencia de que es el vacío quien pega la ventosa a la superficie, omitiéndose la existencia de la presión atmosférica.
Hay que llevar el debate hacia la contradicción que el vacío es "nada" y "nada" no puede ejercer una fuerza. Si lo que origina la fuerza no está en el lado del vacío, debe estar en el otro lado.
Y, una vez aceptado el papel de la presión atmosférica, se tiende a pensar que esta actúa verticalmente, una idea asociada a la concepción de la presión atmosférica como "el peso del aire".
Para combatir esta opinión es conveniente hacer funcionar la ventosa en superficies que no sean horizontales, como la pizarra o una pared.
Si se dispone de ventosas de diferentes superficies, es fácil comprobar como la fuerza necesaria aumenta con la superficie.
Para entender cómo se sujeta una ventosa en una superficie vertical es útil poner en la pizarra el borrador y presionarlo con un dedo perpendicularmente a la pizarra, de forma que, aunque aparentemente no hay fuerzas verticales, las fuerzas de rozamiento son perpendiculares a la fuerza horizontal del dedo y sujetan el borrador.



Material inicial

Montaje del experimento

Experimento con ventosa mediana


Experimento con ventosa grande
Experimento con ventosa mediana
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