¿Cómo es posible que enormes témpanos de hielo puedan flotar sobre el agua?

¿Qué características tienen los objetos que se hunden en el agua y aquellos que pueden flotar?

Piensa en algún ejemplo

Te habías preguntado¿ ?

Para que un objeto pueda flotar sobre el agua debe ser menos denso que ella. La mayoría de las sustancias cuando pasan de estado líquido a estado sólido se vuelven más densas. Pero el agua no se comporta igual que el resto de sustancias, sobre todo cuando se congela.

¿Qué sucede con el agua?

¿Por qué flota el hielo?

Para responder a estas preguntas, te invitamos a explorar esta Aventura Científica.

*Botella plástica con capacidad de 1 litro (1l), litro y medio (1 ½ l) o dos litros (2l )

*Tijeras (para mayor seguridad utiliza unas con punta roma).

*Cubeta de hielo.

*Colorante (pueden funcionar aquellos que se utilizan para la comida como achiote, curry, color e incluso refrescos en polvo).

*Agua fría.

Qué necesitas??Nota 1: Te recomendamos que hagas el experimento en compañía de algún adulto, ya que puedes necesitar ayuda para manipular las tijeras. ¡Así evitarás un accidente!

Botella  plásticaColorante

Agua  f r í a

Cubeta

Tijeras

12

Elige  el  colorante  que  quieres  usar,  agrega  un  poco    al  agua  y  mezcla  bien.  

Vierte  el  agua  coloreada  en  un  molde  para  hacer  hielo  y  ponla  a  congelar.

Lava  completamente  la  botella  y  retira  de  ella  cualquier  etiqueta.    Recorta   con   tijeras   la   parte  superior.  

A   la   botella   que  cortaste   agrega  agua  fría.  1

2

3

4!Hazlo¡

Retira  el  hielo  del  molde  que  hayas  utilizado  y  colócalo  en  la  botella  de  agua.

5

Todo fríamente calculado

Observa lo que ocurre

*Anota en una hoja o en una libreta lo que estas observando. Puedes hacerlo a través de dibujos o palabras.

¡No pierdas ningún detalle! ¡Todos los datos que recojas pueden ser importantes!.

*¿Qué ocurre? *Lánzate a construir una hipótesis, es decir, una posible explicación.

Nota 2: De acuerdo a tus dudas e intereses es posible que sientas la necesidad de proponer otros pasos u otras actividades para comprobar tus hipótesis o validar tus explicaciones.

Aventúrate a enfrentar los siguientes desafíos del mundo natural.

¿Quieres ir más allá?

 

*Agrega  más  hielo  a  la  botella

Desafío 1...

Procedimiento

Preguntas¿Por qué se derrite el hielo?¿Qué ocurre con el agua?

*Anímate a utilizar diferentes instrumentos para realizar mediciones.

*Piensa en los pasos que seguiste, los ma-teriales que utilizaste y sus características. *Dale un vistazo a tu hipótesis ¿puedes complementarla?

*Comparte con tus padres, amigos o tu pro-fesor esta experiencia.

Desafío 1...

Contexto

Un glaciar se forma cuando la nieve cae más rápido de lo que tarda en derretirse, haciendo que esta se acu-mule en grandes cantidades.

Con el paso del tiempo los copos de nieve se comprimen y aumenta el peso, la tensión rompe el hielo crean-do grietas y formando icebergs o blo-ques de agua dulce congelada que flotan sobre los océanos.

Cuando se ponen en contacto dos

sustancias que tienen distinta tempera-

tura, la que está a mayor temperatura

transfiere calor, mientras la que estaba

más fría lo gana.

Busca información sobre estados físicos

de la materia y transferencia de energía

térmica.

Pista

Desafío 1...¿Qué propones ?

Uno de los efectos del calentamiento global es el derretimiento de los glaciares. Si la tem-peratura continua aumentando, muchos pue-blos y ciudades que se encuentran rodeados por agua podrían inun-darse, habría sequías en muchas regiones y el agua dulce podría ser cada vez más escaza. ¿Cómo se evidencian los efectos del calentamiento global en tu comunidad?

¿Qué podrías hacer para que el calentamiento global no siga en aumento?

Procedimiento

Desafío 2...

Consigue  dos  botellas  plásticas   del   mismo  tamaño.  1

Coloca  una  de  ellas  en   el   congelador  hasta  que  el  liquido  se  congele.  

3Llénalas   con   agua  al  mismo   nivel,   no  las  tapes.2

Preguntas

¿Qué puedes decir con respecto al volumen y a la densidad del agua en su estado líquido y sólido? ¿Qué ocurriría si la botella estuviera tapada y si el envase fuera de vidrio?

*Dale un vistazo a tu hipótesis

¿Puedes complementarla?

*Comparte con tus padres, amigos o tu profesor esta experiencia.

Desafío 2...

Contexto

Los organismos vivos están compuestos por un 60 a 90% de agua. Al someter pro-ductos animales y vegetales a bajas temperaturas (0 y -4 °C), el agua que se encuentra en las células se transforma en hielo.

Por ello, es común que los alimentos que contienen más agua aumenten su tamaño cuándo están congelados. La formación de cristales de hielo rompen la membrana celular y después, cuando se descongelan, junto con el hielo fundido también quedan nutrientes.

Desafío 2...

La mayoría de los líquidos al enfriar-

se se encogen, dado que sus molé-

culas se mueven más lento, pero con

el agua ocurre algo diferente.

Consulta sobre la estructura molecu-

lar del agua en diferentes estados

(sólido, líquido, gaseoso).

Pista

¿Qué propones?

Por diversas razones en muchos lugares del mundo hay escasez de alimen-tos y muchas personas padecen de hambre. El frío ha sido utilizado durante siglos para conservar alimentos cuando hay abundancia, pues la congelación previene y detiene su deterioro mante-niendo los alimentos en buen estado durante largo tiempo. La posibilidad de conservar los alimentos permite tener acceso a ellos cuando hay esca-sez, y evita el padecimiento de hambre en algunos lugares del mundo. ¿Qué otras formas de conversar los alimentos conoces o utilizan en tu co-munidad?

¿Qué propondrías para evitar que las personas de tu país, ciudad, barrio o comunidad pasen hambre?

¿Qué podrías hacer en tu comunidad para que las personas no pasen hambre?

Desafío 2...

Un cubo de hielo y un iceberg están hechos de lo mismo y se comportan de manera similar, la mayor parte de su volumen está cubierta por agua, pero hay una parte que se ve en la superficie.

Desafío 3...

¿Cómo podrías determinar el por-centaje de hielo que no está cu-bierto por el agua?. Anímate a medirlo.

Preguntas

¿Por qué cuando el hielo flota, hay una parte que no está sumergida?

¿Qué relación se puede establecer entre el porcentaje de hielo no sumergido y la densidad del agua liquida y congelada?

*Dale un vistazo a tu hipótesis¿Puedes complementarla?

*Comparte con tus padres, amigos o tu profesor esta experiencia .

Desafío 3...

Desafío 3...

Contexto

En 1912 el barco "Titanic", el más elegante y resistente de su época, chocó con un iceberg; en casi 3 horas miles de litros de agua entra-ron por el orificio que el iceberg hizo en el casco, el barco se hundió y más de 1500 per-sonas murieron.Los iceberg son un peligro para la navega-ción, porque la parte visible, es muy pequeña respecto a la parte que se encuentra sumer-gida; si las embarcaciones chocan con éstos se pueden generar accidentes como el del Titanic .

Según el principio de Arquímedes, todo

cuerpo sumergido total o parcialmente en un

líquido experimenta un empuje vertical y

hacia arriba igual al peso del volumen de

líquido desalojado.

Consulta acerca de la fuerza de flotación.

Pista

Desafío 3... ¿Qué propones?

El agua es un recurso no renovable, lo que sig-nifica que no puede ser producido, cultivado, regenerado o reutilizado a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. A pesar de esto se continúa contaminando las fuentes hídricas, afectando no sólo a las personas, sino a otros seres vivos que habitan en estos ecosistemas o dependen de ellos.

¿Qué uso hacen en tu comunidad del agua? ¿Crees que es un uso favorable para conservar este recurso?

¿Qué propones para ayudar a conservar este recurso natural?

Desafío 4...

Procedimiento

Observa la tabla que muestra la densidad del agua a diferentes temperaturas. Realiza una gráfica.

 T ºC   Densidad            Kg/m3

Punto de congelación  

917  

0   999,82  4    5   1000,00  10   999,77  20   998,29  30   995,71  70   977,63  100   958,05  

Preguntas

¿Cómo se comporta la curva?

¿Cómo puedes explicar el comportamiento del

agua?

Teniendo en cuenta los retos anteriores construye

una explicación mucho mas completa que

responda a la pregunta

¿Por qué flota el hielo?

1000,00

Contexto

En algunos países de mundo como México o Colombia se presenta un fenómeno llamado “Heladas” el cual causa la pérdida de grandes extensiones de cultivos.

En la sábana de Bogotá (Colombia), las heladas son causadas por altas temperaturas en el día, que hacen que haya poca humedad y no se formen nubes. En las noches éstas actúan como un tapón que evita que el aire que se ha calentado en el día se pierda. Por esto, entre la 1:00 y 7:00 de la madrugada las temperaturas bajan hasta menos 9 grados centígrados.

Las heladas causan la pérdida de los cultivos, ya que el agua contendida en los tejidos de las plantas se congela y produce el rompimiento de ellos; por tanto la pérdida de partes de la planta o incluso su muerte.

Algunos principios químicos explican

que la densidad varía cuando cambia

la temperatura. En la mayoría de las

sustancias ocurre que la densidad es

inversamente proporcional a la tem-

peratura, pero existen excepciones.

Pista

Desafío 4...

¿Qué propones?

¿En tu región qué fenómenos afectan los cultivos?

¿Qué consecuencias a nivel social genera la perdida de alimentos?

¿El uso excesivo de agroquímicos contaminan las fuentes de agua?

¿Qué prácticas se podrían promover para estimular técnicas de siembra limpias?