¡Haz visible la presión del aire invisible! Descubre los secretos del aire con una cámara de vacío (usando una caja para pan)
Soy Ken Kuwako, tu entrenador de ciencia. ¡Cada día es un experimento!
¿Alguna vez has oído que “si llevas una bolsa de patatas fritas a una montaña alta, la bolsa se hincha”? ¡Hasta parece que va a explotar! En realidad, esto es obra de la “fuerza del aire (es decir, la presión atmosférica)” que a duras penas notamos en nuestro día a día.
Vivimos sin sentir el peso (la presión) del aire, al igual que un pez no siente el peso del agua. Pero esa fuerza está ahí. Hoy, vamos a desvelar este “poder invisible” y a descubrir por qué las bolsas de snacks se inflan en la cima de una montaña con un experimento que te va a encantar.
¡Recreamos la “gran altitud” en la Tierra!
Un método que me enseñó mi colega, el profesor K, y para el que utilizamos… ¡nada más y nada menos que una “panera de vacío” doméstica! Aunque su función original es proteger el pan de la humedad, ¡es un artículo perfecto para experimentos de ciencia! La encontramos en Amazon.
Usamos este recipiente y una bomba para extraer el aire de su interior, creando una “condición de aire enrarecido (es decir, baja presión atmosférica)”, lo que artificialmente simula un lugar de gran altitud, o incluso, un entorno cercano al espacio exterior.
Observemos el “peso invisible del aire”
Primero, colocamos un “barómetro aneroide” dentro de la caja y extrajimos el aire con la bomba.
Barómetro aneroide
La presión atmosférica es, literalmente, la “presión del aire”. Es la fuerza que nos empuja constantemente, generada por el peso de la “columna de aire” que se extiende desde justo encima de nuestra cabeza hasta el límite con el espacio exterior.
Cuando comenzamos el experimento y extrajimos el aire de la caja, ¡la aguja del barómetro bajó rápidamente!
https://youtu.be/HufR4nHYKo4
Como la cantidad de aire dentro de la caja disminuye, es natural que su “peso” también lo haga. Aunque no lo veamos, el movimiento de la aguja nos permite sentir que el aire ha disminuido y la presión ha bajado. ¡Es un momento muy interesante!
¿Por qué se inflan las bolsas de snacks? La “lucha” de las presiones
A continuación, introdujimos a la estrella de hoy, una bolsa de snacks (por ejemplo, galletas envasadas individualmente) en la panera de vacío e hicimos el mismo proceso de bajar la presión atmosférica.
Antes de extraer el aire
Después de extraer el aire
Y entonces… ¡la bolsa empezó a hincharse! Se infló como un globo. Ahora bien, ¿a qué se debe este fenómeno?
Normalmente, al nivel del suelo (1 atmósfera), la bolsa de snacks mantiene el equilibrio gracias a que la “fuerza con la que el aire empuja desde dentro de la bolsa hacia afuera” y la “fuerza con la que el aire exterior (presión atmosférica) empuja la bolsa hacia adentro” están perfectamente equilibradas. Es como si dos fuerzas idénticas estuvieran empujando una contra la otra.
Sin embargo, al extraer el aire circundante con la panera de vacío, solo la fuerza de empuje exterior (la presión atmosférica) se debilita drásticamente. ¿Y qué pasa entonces? Pues que, como la fuerza que empuja de dentro hacia afuera sigue siendo la misma, la presión interior “gana la batalla” e infla la bolsa como un gran globo.
La montaña, el espacio y nuestro cuerpo
Precisamente, este es exactamente el mismo principio que explica el “fenómeno de la bolsa de snacks que se infla en la cima de una montaña”.
Cuanto mayor es la altitud, más corta (y menos densa) es la columna de aire que tenemos sobre la cabeza, lo que significa que la presión atmosférica es menor. Por eso, si llevamos una bolsa de snacks sellada al nivel del mar, la fuerza de empuje exterior se debilita y la bolsa se infla sola.
Este experimento es fascinante, ya que nos permite recrear de forma segura el entorno de una alta montaña sin movernos del nivel del suelo.
Si llevamos este principio al extremo, en el espacio exterior (prácticamente vacío = presión cero), la bolsa de snacks explotaría en un instante.
Y si pensamos en algo más cotidiano, recuerda lo que ocurre cuando vuelas en avión. ¿No notas que te pitan o se te tapan un poco los oídos al despegar y alcanzar la altitud de crucero? Eso también es una prueba de que nuestro cuerpo siente la diferencia entre la presión de 1 atmósfera en la Tierra y la presión ligeramente reducida y ajustada de la cabina. Vivimos protegidos y sostenidos por el “peso del aire” de la Tierra, mucho más de lo que imaginamos.
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