Com creus que anem a propulsar aquest vaixell que no té motor ni tampoc vela?
Dificultat: Baixa
Materials per construir el vaixell:
- Goma eva de la color que vulguis. La pots trobar en els basars xinesos.
- Tisores
- Llapis
- Recipient allargat i transparent si és possible. Sinó pots fer servir les safates d’alumini que serveixen per cuinar, són les que hem agafat nosaltres.
- Sabó de netejar els plats
- Bastonet de les orelles
- Palet per moure el vaixell
Passos a seguir en la construcció:
1.Dibuja un vaixell en forma de fletxa a la goma eva i fes un forat a la part posterior , de manera que quedi així:
2.Retalla el vaixell i posa’l en un recipient amb aigua.
3.Posa sabó en un bastonet i toca el forat del vaixell amb el sabó
Veuràs com el vaixell avança sense motor ni vela !!!
Perquè el vaixell funcioni bé, has de canviar l’aigua sovint.
Crea els teus propis dissenys:
Ara que ja has vist com funciona, et proposo que creïs els teus propis dissenys i que provis quina forma i quina mida funciona millor.
Per exemple, pots fer un vaixell que no tingui forma de fletxa, o un de molt gran i un altre molt petit… Quin navega millor? Observa si la forma del vaixell és important.
Per què passa això ?
Les molècules d’aigua s’atrauen entre si amb prou força .
Al col·locar un objecte a l’aigua, com el vaixell, l’objecte és atret per les molècules d’aigua que tiren en totes les direccions. Això fa que el vaixell no es mogui.
El sabó serveix per reduir la força amb què les molècules s’atrauen .
Si posem el sabó al recipient, totes les molècules de l’aigua perden força però no fa avançar el vaixell. En canvi, si només posem sabó a la part posterior, a través del forat, les molècules d’aigua de la part del darrere perden força però la resta seguiran sent forts.
D’aquesta manera, les molècules davanteres tenen més força que les del darrere i el vaixell avança.
Una altra manera d’explicar-ho és a través de l’Efecte Marangoni
Efecte Marangoni :
L’efecte Marangoni defineix que un fluid voldrà fluir des d’àrees de menys tensió superficial a àrees de major tensió superficial. Expliquem primer què és i com la tensió superficial.
La tensió superficial és un terme que s’aplica als líquids i que mesura com interaccionen les molècules entre elles i s’atrauen. Es diu que un líquid té més o menys tensió superficial, depenent de si les seves molècules s’atrauen més o menys entre elles.
Què passa quan dos líquids de diferent tensió superficial (alta/baixa) es troben ?
En el nostre experiment, hem fet servir l’aigua i el sabó, dos líquids de diferent tensió superficial. L’aigua té una tensió superficial alta , mentre que el sabó té una tensió superficial baixa . Per a cada líquid hi ha una força contràctil en la superfície. Però com l’aigua té una tensió superficial més alta que el sabó, la força contràctil en la superfície és més gran per a l’aigua que per al sabó. La tensió superficial de l’aigua tirarà més forta que la tensió superficial del sabó. Els líquids amb menor tensió superficial es veuen atrets pels líquids amb major tensió superficial.
Aplicat al nostre experiment, veiem que quan dos líquids de diferent tensió superficial (aigua / sabó) entren en contacte, es genera una força que produeix moviment des de les àrees de menor tensió superficial a les de major tensió superficial, i per aquest motiu el nostre vaixell avança sobre l’aigua .
L’efecte Marangoni ens demostra que un líquid amb una baixa tensió superficial tendirà a fluir cap a un altre amb major tensió superficial, sempre que tots dos líquids estiguin en contacte . D’aquesta manera, el nostre vaixell avança per què el sabó (amb menys tensió superficial) és “estirat” de l’aigua des de la part davantera (amb major tensió superficial).
