¿Cómo funciona un submarino?

¿Cómo funciona un submarino?
Guía para profesor
Un flotador (hecho con una pajita y clips de metal) usa el cambio de densidad
para hundirse cuando se aprieta la botella de plástico y flotar cuando se suelta.
TEMAS PARA APRENDER: El estado gaseoso, cambios de estados en
nuestro entorno, densidad, principio de Arquímedes, submarinos, peces.
PROCEDIMIENTO
Para empezar, invita a tus estudiantes a sentarse en grupos de 4 o 5
estudiantes. Todavía no les pases los materiales.
1. Pregunta:
Pregúntale a tu estudiantes cómo funciona un submarino (Ojo: ¡No les des la
respuesta! Sólo escucha sus ideas).
2. Hipótesis:
Los estudiantes deben responder con algunas teorías. Si no saben qué decir
puedes darles ideas con estas preguntas (Ojo: Sólo diles las siguientes
preguntas para guiarlos; no les des las respuestas).
Pregunta
¿Qué es un submarino?
¿Cómo se mueve un submarino?
Respuesta esperada
Descripción de una nave que puede
sumergirse en el agua y flotar cuando
quiere.
Descripción del movimiento vertical, de
1 arriba hacia abajo.
¿Un globo inflado flota o se hunde Decir que flota.
cuando está bajo el agua?
¿Un globo lleno de agua flota o se Decir que se hunde.
hunde?
3. Experimento
Material
Botella de plástico transparente con
tapa
Agua
Pajitas de plástico
Clips de metal
Colorante (opcional)
Imán (opcional)
Tijeras
Costo total aprox. por curso
Costo aproximado
0 (usar botella reciclada)
0 (usar agua de la llave)
$500 por paquete de 24
$800 por paquete de 100
$980 por paquete de 4 colores
$1.100 por unidad
$1.200 por unidad
$4.580
Instrucciones
1. Dobla la pajita en el doblez y corta el
lado largo para emparejar los 2 lados.
2. Desdobla un clip para poder meterlo en
ambos lados de la pajita.
3. Cuelga 3 clips de este primer clip.
4. Llena la botella con agua y
(opcionalmente) pon 5 gotas de un
colorante.
5. Mete la pajita (este es el submarino) con
los clips colgando. Asegúrate de que la
pajita tenga aire por dentro y la punta
esté flotando levemente.
6. Saca todo el aire de la botella y tápala.
7. Opcional: Decora la pajita con
marcadores ojos de plástico para que
parezca un pez.
2 Qué hacer
Aprieta la botella. El submarino debe flotar en la parte superior de la botella, pero
cuando se apriete la botella el submarino se debe hundir hasta tocar el fondo.
Cuando la sueltes debe volver a subir.
Si el submarino llegara a quedarse hundido es porque se llenó de agua. Abre la
botella, usa el imán para sacar el submarino, sácale el agua y vuélvelo a meter
como lo hiciste la primera vez.
4. Analizar resultados: Revisar si la hipótesis era correcta
Ahora vuelve a hacerles la pregunta a los estudiantes: ¿Cómo funciona un
submarino? Escucha las respuestas de los estudiantes. Ahora varios deberían
aceptar que estaban equivocados antes del experimento.
6. Profesor da explicación de qué pasó y describe aplicaciones
Explicación:
Al comienzo el submarino flota en el agua porque tiene una burbuja por dentro,
entonces su densidad es menor que la del agua. Eso quiere decir que la fuerza
de flotación es suficiente para levantar al submarino.
Cuando se aprieta la botella se comprime la burbuja dentro del submarino, toma
menos espacio y su densidad es mayor. Ahora la fuerza de flotación no es
suficiente para levantar el submarino, entonces se hunde.
Aplicaciones:
Los submarinos, los buzos, y los peces usan esta técnica para subir y bajar en el
agua. Por ejemplo, los submarinos tienen compartimentos que se pueden llenar
de agua para hundirse. Cuando el submarino quiere subir, meten aire desde
unos tanques de gas a los compartimentos. ¡Esto mismo hacen los peces que
nos rodean en el mar de Chile!
SEGURIDAD
Ten cuidado con:
•
•
Usar las tijeras para cortar la pajita.
Doblar los clip de metal para ajustarlos a la pajita.
ESTÁNDARES DE EDUCACIÓN
Este experimento es un complemento para la clase de ciencias de 3º a 6º básico
de acuerdo con los estándares del Ministerio de Educación.
3 Secciones del currículum en las cuales puedes hacer este experimento:
3o básico:
La materia y sus transformaciones
El estado gaseoso
comparando los estados físicos de la materia
4o básico:
La materia y sus transformaciones
Los cambios de estado en el entorno
5o básico:
¿Qué es el movimiento y cómo nos afecta?
¿Qué son las fuerzas?
¿Cómo influyen las fuerzas en el movimiento de los objetos?
REFERENCIAS
Paul Doherty, et al. Exploratorium Teacher Institute. The Exploratorium Science
Snackbook. Jossey-Bass Teacher Edition, Wiley, 2009.
Escrito por: María Cuéllar | [email protected] | Febrero 2012
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