Divulgación y enseñanza de la ciencia

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

¿Por qué flotan las burbujas?

Asesor: Verónica Padilla

Resumen

Debemos saber que una pompa de jabón, puede existir porque tiene que ver con un fenómeno llamado tensión superficial y las fuerzas intermoleculares que intervienen en él. 

Cada líquido tiene una tensión superficial particular, pero para hacer una pompa se necesita ingredientes especiales. 

El agua pura no produce burbujas importantes, sino más bien una espuma que se deshace rápidamente debido a su alta tensión superficial. Hay una falsa creencia, bastante común, de que el agua no tiene la tensión necesaria de superficie para mantener una burbuja y que el jabón la aumenta. Pero de hecho, es todo lo contrario, el jabón disminuye la tensión superficial del agua en un tercio, esto evita que las burbujas estallen. Otro problema con las burbujas de agua pura es la evaporación: la superficie se convierte rápidamente en delgada, haciéndolas hacer estallar. En el otro extremo, el aceite, que tiene una tensión superficial muy baja, tampoco sirve para hacer pompas. 

Las moléculas de agua están en permanente “tironeo” con sus vecinas. Por cada tirón de encima hay una molécula que tira hacia abajo, y para cada tirón izquierdo hay un tirón derecho; de este modo, se podría decir que cualquier molécula dada no experimenta ninguna fuerza neta. En la superficie las cosas son diferentes. No hay un tirón ascendente para cada tirón hacia abajo, puesto que no hay líquido sobre la superficie; así las moléculas superficiales tienden a ser atraídas hacia el interior del líquido. 

Pregunta de Investigación

¿Por qué flotan las burbujas?

Planteamiento del Problema

Buscaremos los elementos que componen una burbuja y analizaremos si añadiendo algunos otros  pueden flotar y si yo podría flotar como la burbuja.

 

Antecedentes

Las pompas van ajustando la tensión superficial a lo largo de su superficie. Esta es la razón por la que las pompas no tienen el mismo grosor en todas las partes de la lámina. Además, la cantidad de jabón que hay en cada zona hace que, en unos puntos, haya más y en otros menos, tensión superficial. Donde hay una mayor tensión superficial tenderá a contraerse más la lámina haciéndose cada vez más fina, produciéndose la ruptura. Esta eliminación del jabón de la superficie, se debe principalmente a la acción de la gravedad, que lo desplaza desde la parte superior hasta la parte inferior. 

Otras causas pueden ser la evaporación del agua de la lámina de la pompa, por ello es complicado hacer pompas cuando hace mucho calor. Cuando hay turbulencias atmosféricas, como por ejemplo mucho viento, también es difícil, porque aunque la superficie es elástica, no puede soportar las intensas fuerzas ejercidas por el aire circundante. También la sequedad impide el mantenimiento de las burbujas, de ahí que si queremos sostener una pompa tengamos que humedecer nuestras manos. 

Por lo tanto los materiales que se necesitan para practicar este juego 

son: 

– La solución jabonosa 

– Sopladores para realizar las pompas. 

 

SOLUCIÓN JABONOSA

Se crea mediante diferentes fórmulas, a 

continuación plasmo tres de las más efectivas: 

Tomamos una medida y con ella realizaremos todas las proporciones 

de la mezcla. 

 

 

FÓRMULA 1: Receta para pompas pequeñas 

o Dos medidas de agua. 

o Una medida de lavavajillas. 

o 1/2 medida de azúcar Glasé 

(aditivo mejorador). 

Nota: Cuando hablamos de una, dos o media medida, nos referimos a un vaso, un cubo, un tonel o una 

piscina, da igual… se trata de las proporciones: hay el doble de agua que de lavavajillas y el doble de lavavajillas que de azúcar glasé. 

 

FÓRMULA 2: Receta para pompas medianas 

o Dos medidas de agua. 

o Una medida de lavavajillas. 

o 1/2 medida de azúcar Glasé. 

o 1/2 medida de glicerina. 

 

FÓRMULA 3: Receta para pompas gigantes: 

o Cinco medidas de agua. 

o Una medida de lavavajillas. 

o Una medida de azúcar glasé. 

o Una medida de glicerina. 

o Una medida concentrado 

 

 

Burbujas Especiales.

 

Dejar la mezcla jabonosa en un recipiente abierto durante toda la noche. Debe evitarse la formación de burbujas o espuma en la superficie de la mezcla removiendo con suavidad, retirando o simplemente esperando a que desaparezcan. Las condiciones ambientales influyen en la calidad de las burbujas. Por ejemplo, el aire polvoriento es desfavorable, al igual que el viento. Cuanto más húmedo sea el aire, mejor, lo que significa que es más fácil hacer pompas de jabón en días lluviosos. 

 

  • Tipos de agua:

Agua del grifo: 

Puedes usarla para pequeñas burbujas, puede que incluso con medianas burbujas, siempre que el grifo tenga un agua lo suficientemente pura, no sirve con aguas duras. 

Agua mineral: 

Para pequeñas burbujas, medianas e incluso con grandes burbujas, siempre 

que el agua no contenga más ingredientes.  

Agua destilada: 

Puedes usarla para todo, en especial para gigantescas burbujas; se puede comprar en gasolineras, taller de vehículos y/o repuestos. 

 

  • Lavavajillas: 

Fairy ultra, funciona con pequeñas burbujas, con medianas y no se comporta muy mal con burbujas grandes. 

Ibory y Joy, para pequeñas burbujas, medianas y grandes burbujas. Dawn ultra, funciona con 

todo, especialmente para burbujas gigantescas.

 

  • Glicerina pura, 

Se puede comprar en farmacias.

 

  • Concentrado especial burbujas. (Fan yang, pustefix) 

Puedes adquirirlos por internet 

 

 Condiciones idóneas.

 

  • Humedad alta. Si hay más de un 75 % de humedad se pueden crear, sin problemas, pompas gigantes. En caso de ambientes secos, para conseguir más humedad, podemos regar el suelo con una manguera y para interiores utilizando un pulverizador. 

 

  • Ausencia de viento y grasa 

 

El viento es el enemigo natural de las burbujas, como también cualquier tipo de grasa. Basta una mínima gota de kerosene o lápiz de labios en la mano para poner fin al show de burbujas. Por eso hay que lavarse bien las manos antes de comenzar la tarea. 

 

Tipo de agua adecuado

Si el agua es muy dura el jabón se precipita y es muy difícil formar películas, esto se compensa agregando más jabón líquido. En cambio, cuando el agua es muy pura se necesitará menos jabón. En el caso de que el agua de una región no resulte adecuada se puede probar con agua destilada (nunca agua gasificada) 

 

Quienes se encariñen con las burbujas pueden conservarlas, si tienen habilidad, en el interior de un frasco de boca ancha. Un granjero de Indiana mantuvo una burbuja durante 341 días. 

 

 

Los sopladores

  

Es interesante descubrir las mil maneras de hacer pompas de jabón. Muchas veces es la casualidad la que nos hace descubrir un nuevo material. Por ejemplo, al limpiar una trompeta trompeta, que ya no suena, le encontramos una nueva utilidad. Esta casualidad es una idea de que materiales como los embudos, etc., hacía posible que los pequeños, que todavía no dominan el acto de inspirar y expirar, puedan practicarlo con menor riesgo de tragarse el líquido. 

Las formas geométricas construidas con alambre forrado de plástico o gasa, y con un mango, también facilitan la experimentación a los niños, ¡Y a los mayores! la sensibilidad por el tema, así como la ilusión de poder crear utilizando las pompas de jabón, harán que busquemos y encontremos materiales y situaciones de la vida cotidiana que, día a día, aumentan los descubrimientos. 

La técnica para soplar y extender la película de jabón se descubre con la experiencia y con una actitud de búsqueda constante. Soplar más arriba o más abajo, que el líquido esté más caliente o más frío, también son cuestiones que pueden hacer que la pompa sea más consistente o más frágil. La forma más fácil es tras crear la mezcla introducir un tubito o pajita en ella y posteriormente soplar por el extremo; aunque hoy en día existen ya tubitos preparados, incluso ahora se han puesto de moda unas pistolas que funcionan con pilas con las que ni siquiera hace falta soplar. 

Además de estos sopladores, a continuación damos algunas ideas de 

creación doméstica: 

– PAELLERA DE KASTY: 

Material necesario: 

  • Tubo (manguera) de regadío; el largo del tubo dependerá del 

diámetro que se desee. 

  • Uniones de dicho tubo

 

Una vez fabricado, se puede mejorar envolviendolo con hilo de lana, tela o vendas para que el agua jabonosa se adhiera mejor al aro, eso ayudará a que se forme mejor la película de jabón que formará las 

burbujas. 

 

– OTROS BURBUJEROS: 

Una raqueta de bádminton una vez quitado el cordaje te puede servir perfectamente. Se puede mejorar envolviendolo con hilo de lana, tela o vendas para que el agua jabonosa se adhiera mejor al aro, eso ayudará a que se forme mejor la película de jabón que formará las burbujas. 

Un colador, quitándole la rejilla también te servirá. Se puede mejorar envolviéndolo con hilo de lana, tela o vendas para que el agua jabonosa se adhiera mejor al aro, eso ayudará a que se forme mejor la película de jabón que formará las burbujas. 

Se puede hacer un soplador doblando una percha de alambre y dándole una forma parecida a la de una raqueta.

También se pueden hacer aros de diferentes tamaños, lo cual variará los tamaños de las pompas resultantes con alambre. 

 

Es parte del repertorio de juegos de casi todos los niños desde hace ya muchas generaciones; hay pinturas flamencas del siglo XVII que ya mostraban a niños soplando con tubos de arcilla. Esto significa que las pompas de jabón como juguetes tienen al menos 400 años. Una empresa de Chicago llamada Chemtoy empezó a vender líquido para pompas en los 40, y desde entonces han cautivado a los niños. 

De acuerdo con una estimación de la industria, los fabricantes venden unos 200 millones de botes anualmente, quizás más que ningún otro juguete. 

Tim Kehoe inventó en el año 2005, tras 11 años de peligrosas pruebas, unas pompas de jabón de colores que no manchan cuando se rompen, denominándose Zubbles. Para ello, tuvo que encontrar un tinte que se mezclase con el surfactante, ya que de otra forma, la pompa seguiría siendo transparente y se mantendría muy poco tiempo. Y también que no manchara al romperse.

Objetivo

Entender el por qué las burbujas logran flotar, encontrar qué componentes debe tener el líquido de la burbuja para que logre mantenerse en el aire por algunos segundos.

Justificación

En algunas ocasiones hemos imaginado o soñado en volar o flotar, al ver las burbujas nos surge la duda de ¿ por que ellas pueden florar y nosotros no?, ¿a qué se debe? Para contestar estas preguntas decidimos hacer una pequeña investigación y probar con varios elementos para saber ¿ por qué las burbujas flotan?

Hipótesis

Si logramos elaborar una mezcla ligera que permita mantener a la pompa de jabón sin romperse, entonces mis compañeros podrán divertirse desde casa haciendo estas divertidas pompas de jabón.

Método (materiales y procedimiento)

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Las pompas de jabón pueden ir desde lo más sencillo hasta llegar a ser muy elaboradas, flotan gracias a que son tan ligeras cómo el aire, son tan bonitas que todos los niños nos enamoramos de ellas, me gustaría viajar en una pompa de jabón y poder ver el mundo desde el cielo, pero ahora se que eso no sería posible. 

Bibliografía

Wikipedia.

Colección de juegos infantiles, Pompas de jabón.

Museo del juego.

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography