Ludión o submarino de bolígrafo
En este trabajo se va a utilizar una botella de plástico cerrada y con agua como “mar”, la funda de un bolígrafo como submarino
y se va a variar el volumen cambiando la presión en el interior de la botella.
Al estar cerca de la flotación neutra, pequeños cambios de volumen en el aire del interior del bolígrafo provocarán hundimientos y salidas a flote.
Es un trabajo que se podría hacer en casa, pero el análisis de las causas de la flotación o el hundimiento ha de hacerse bajo dirección experta.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Botella de plástico de 1,5 l con tapón de rosca- Bolígrafo tipo BIC con su tapón - Alambre de estaño de soldar |
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La botella debe ser los más transparente posible para observar con facilidad. Interesa que sus paredes sean lisas. |
Comentarios a la preparación del montaje
El bolígrafo suele tener un ogujero en el lateral, que se tapa con plástico fundido o con pegamento.
Para lastrar el bolígrafo se le mete un trozo de estaño mayor del necesario y se va eliminando poco a poco
hasta lograr la flotación deseada. Esta se logra cuando, tras empujarlo hacia abajo, el bolígrafo vuelve lentamente
a la superficie asomando únicamente el tapón.
El lastrado se hace en un recipiente de boca grande, en el que quepa la mano, mejor que en la botella,
de la que es difícil sacarlo cuando se hunde por exceso de lastre.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Construir un sistema simple para experimentar con la flotación.
- Observar la disminución del volumen del gas al aumentar la presión.
- Comprobar cómo el cambio del volumen desplazado modifica el empuje.
El análisis de las causas de que el ludión flote o se hunda no es trivial.
Según sea la definición que se haga del sistema, las explicaciones serán diferentes:
- Si el sistema empieza en la boca del bolígrafo, al aumentar la presión entra agua en el bolígrafo, luego su masa aumenta sin variar el volumen.
- Si el sistema empieza en la superficie del agua en el interior del bolígrafo, al aumentar la presión disminuye el volumen sin variar la masa.
En ambos casos el ludión se hunde, pero en el primero es por aumento del peso, mientras que en el segundo es por disminición del empuje.
Es interesante relacionar el cambio del volumen del gas en el ludión con el cambio de lapresión, relacionándolo con las leyes de los gases.
 Material necesario |
 Ludión sin presión |
 Ludión con presión |
 Ludión con presión |
