« tornar


La innovació a les aules de la mà dels nostres formadors

La pressió i els fluids, experiències a casa

Rosa Mª Melià Avià

INS Infanta Isabel d’Aragó; apFQc Associació de Professors de Física i Química de Catalunya

Introducció

En el nostre currículum l’únic moment en què es treballaran  els fluids és durant l’estudi de la pressió. És sorprenent que només es presenti breument l’estàtica de fluids i no s’analitzi la importància de la dinàmica.

Una proposta per a 2n – 4t d’ESO

Seguim una proposta orientada a 4t d’ESO, amb una introducció a 2n, basada en:

  • La possibilitat de treballar el concepte en espiral
  • L’elecció de joguines i referències a situacions reals
  • L’opció de proposar activitats casolanes
  • El disseny d’activitats interdisciplinàries obertes

La seqüència didàctica seguirà el gràfic següent:

Experiments i demostracions

Un exemple de les activitats il·lustratives seria el treball amb globus plens d’aire o d’aigua per il·lustrar el principi de Pascal. Les figures mostren que, si s’augmenta la pressió en un punt d’un fluid,  aquesta es transmet en totes direccions, i el globus agafa una forma més o menys arrodonida.

Figura 1 - Il·lustració del principi de Pascal aplicat a un fluid no comprensible

Quina pressió exerceixes sobre el terra?

Es presenten les dues situacions de la imatge, i cal calcular la pressió exercida en cadascun dels dos casos, analitzant i discutint les dues situacions.

 

Figura 2 Exemple de la piràmide i l'esponja

A continuació es proposa la mesura de la pressió que fa el propi cos sobre el sòl com a treball a casa.

El dolor i els sensors de pressió en la dermis

La pell té sensors de temperatura i de pressió que poden contribuir, conjuntament amb altres elements específics, a la sensació de dolor.

Usant una joguina didàctica que consisteix en dues esferes de pràcticament la mateixa massa i diferent volum i sospesant-les directament amb la mà estesa o sobre plats, ens preguntarem: quina pesa més? A què es deu realment aquesta sensació?

Figura 3 – Esferes i densitat

La pressió en una ampolla

La pressió hidrostàtica i el principi de Pascal es podem treballar amb una ampolla de plàstic d'un litre i mig plena d'aigua. A l'ampolla hi hem fet 3 forats a diverses alçades, que hem tapat momentàniament amb cinta adhesiva per destapar-los quan es facin les observacions corresponents quan és: a) plena d'aigua i té el tap obert, b) plena d'aigua i tapada, i c) plena d'aigua, tapada i la premem fortament.

Interpretació dels resultats

1. En el punt més baix, la pressió serà més gran i el rajolí d'aigua sortirà a més velocitat, com podem observar per la paràbola descrita per l'aigua en sortir de l'ampolla.

2. Amb l’ampolla tapada i sense aire a l’interior, la pressió en cada forat serà exclusivament la corresponent a la pressió hidrostàtica generada per la columna d’aigua. Si la pressió atmosfèrica exterior és més gran, no sortirà pràcticament gens d’aigua.

 

 

Figura 6 Estimació del principi de Pascal

3. En prémer l’ampolla plena i tapada, a causa del principi de Pascal, la sortida d’aigua en cada forat serà igual.

Consideracions finals

 

L’objectiu d’aquest tipus d’activitats va més enllà de l’aprenentatge i consolidació de conceptes físics, i es té en compte la necessitat de:

  • despertar l’interès i la curiositat per la interpretació física de fets quotidians
  • fomentar la discussió amb base científica d’una realitat diària
  • desmitificar la ciència i presentar-la com a comprensible per a tothom
  • millorar la capacitat de comunicació oral i escrita dels nostres estudiants

 

Referències

Bredthauer, W.; Klar, G.; Lichtfeldt, M.; Reimers, J.; Schmith, M.; Wessels, P. “ImpulsePhysik 1

Ernst Klett Verlag. Stuttgart, 2002

Tit, T. “La Science Amusante” Librarie Larousse. Paris, 1890

Estalella, J. “Ciencia Recreativa” Gustavo Gili, editor. Barcelona, 1918

Tissandier, G. “las recreaciones científicas” Casa Editorial Bailly-Bailliere. Madrid,