viernes, 13 de marzo de 2009

EXPERIMENTO UNA PELOTA QUE LEVITA




MATERIALES: una pelotita de ping pong o de telgopor, un secador de pelo (Figura izquierda).

PROCEDIMIENTO:
El flujo de aire del secador debe apuntar hacia arriba.
Tomá la pelotita y acercala al centro de la corriente de aire a cierta distancia por encima del secador. Con un poco de cuidado sueltala. Si sientes que se va para arriba, sube un poco la mano hasta que sientas que la pelotita se queda alli donde la dejas. Ahora si, sueltala .
Vas a observar que la pelotita queda en equilibrio suspendida en la corriente de aire.
¿Qué otras cosas puedes hacer?
Camina unos pasos con el secador en posición vertical. La pelotita seguirá tus movimientos.
Pasá la mano por el flujo de aire entre el secador y la pelota. Verás que la pelota desciende y luego asciende. Si lo repites varias veces podrás hacer que la pelota oscile verticalmente.
Acerca el secador a una pared. Cuando este suficientemente cerca (casi pegado a la pared) la pelotita ascenderá.
Incliná el secador lentamente vas a observar que aun cuando la corriente de aire no es perfectamente vertical, la pelotita no se cae.
La posición de equilibrio de la pelota depende de su peso. Si la pelota es de telgopor puedes clavar en la base una o mas chinches o clips. Vuelve a ponerla en la corriente de aire vertical. Al pesar mas, la posición de equilibrio se desplaza hacia abajo.


¿Porque la pelota se mantiene en equilibrio?
El dibujo de la izquierda esquematiza la corriente de aire que sale del secador (en celeste). Naturalmente, la velocidad del aire es mayor en la parte central de la corriente y menor en los bordes. Por eso la flecha azul tiene mayor longitud en el centro puesto que es el punto en el que el aire tiene mayor velocidad. Fuera de la corriente el aire esta en reposo (es decir esta quieto). Las regiones en las que el aire se esta moviendo rápidamente son de baja presión, mientras que las regiones en donde el aire son de alta presión (ver figura de la izquierda).
Por lo tanto, se produce una diferencia de presiones entre el centro de la corriente y el borde.
Cuando la pelota se desplaza de su posición central, experimenta una presión proveniente del aire en reposo que es mayor que la que siente debida al aire en movimiento. Esta diferencia de presiones crea una fuerza neta sobre la pelota que la devuelve al centro de la corriente impidiendo que caiga.
En la figura de la derecha las flechas rojas horizontales muestran que también existe una corriente de aire que se dirige desde la región de alta presion a la región de baja presión que ayuda a que la pelota conserve su equilibrio en el centro de la corriente.


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