Sesión 5. El principio de Arquímedes.

Las sesiones anteriores nos han llevado a descubrir cosas muy interesantes. Por un lado, hemos podido comprobar las propiedades de muchos de los materiales que hay a nuestro alrededor. Además, hemos experimentado cómo algunos materiales flotan y otros no, descubriendo el concepto de densidad de manos de uno de los grandes científicos de la Antigüedad: Arquímedes.

Durante toda la unidad ha estado sobrevolando una pregunta un tanto escurridiza. Si el metal es un material con una densidad mucho mayor que el agua ¿Cómo es posible que los barcos, formados de toneladas de acero, floten fácilmente sobre el agua? La respuesta, una vez más, vamos a poder encontrarla en Arquímedes.

¿Cómo hacer que flote la plastilina?

Una vez más, vamos a entregar a nuestro alumnado un barreño con agua (por grupos o parejas) y un trozo de plastilina para cada uno y les diremos que existe una forma de conseguir que esa plastilina flote. Antes de nada, demostraremos que, en condiciones normales, al colocarla sobre el agua se hunde con claridad. Tendrán que encontrar la manera de que flote, sin utilizar nada más que la propia plastilina. No se pueden colocar otros materiales, ni utilizar fuerzas externas, ni colgarla de globos… debe ser la propia plastilina la que flote.

  • Primero, les pediremos que elaboren hipótesis (por escrito) y las comenten con su pareja o grupo.
  • En segundo lugar, una vez que las hayan escrito correctamente, de manera individual deberán comprobar si esa hipótesis funciona y escribir el resultado en su cuaderno (la hipótesis es cierta o la hipótesis es falsa).
  • Continuarán con el mismo procedimiento (hipótesis y comprobación) durante 15 minutos.

Protocolo COVID: Los alumnos solo pueden ir al barreño de uno en uno y deben estar separados en sus escritorios para elaborar las hipótesis. (Recuerdo que, en mi caso, tengo muy pocos alumnos y puedo hacerlo con facilidad).

Explicando el principio de Arquímedes.

Finalmente, si algún alumno/a o grupo ha llegado a dar con la solución, se pondrá en común. Si no, se explicará haciendo la demostración. Es tan sencillo como poner la plastilina, efectivamente, con forma de barca. Con esta experiencia podremos explicar el “Principio de Arquímedes”. “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido  en reposo experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado” (Wikipedia).

Evidentemente, se trata de un contenido muy complejo para la Educación Primaria, pero de cuya formulación podemos servirnos para presentar algunos conceptos interesantes. Será necesario que lo copien en su cuaderno y que vayamos parado en cada parte, casi en cada palabra. Además, será muy positivo realizar una presentación en la pizarra.

Las fuerzas, tipos y efectos sobre los objetos.

Nos detendremos en el concepto de fuerza:

  • ¿Por qué se caen las cosas? Porque el planeta ejerce una fuerza sobre los objetos, que llamamos fuerza de la gravedad. Y afecta a todos los objetos. Por eso, podríamos hacer un experimento consistente en soltar un objeto y ver si se queda flotando en el aire o se cae.
  • Hay más tipos de fuerzas y las fuerzas tienen efectos muy distintos sobre los objetos. Los pueden mover, los pueden deformar, cambiar su dirección…
  • La fuerza del agua sobre los objetos (el Principio de Arquímedes), es una de esas fuerzas. Al principio, el alumnado se negará a creer que exista “esa fuerza”. Para ellos, el agua no afecta al objeto. Aprovechando que han visto hundirse muchas cosas y han observado su comportamiento, podemos coger un objeto con muy poca densidad e introducirlo en el fondo de un recipiente para observar como, al soltarla, sale disparado hacia arriba, igual que si hubiera sido empujado.

En mi caso, en este apartado me he ayudado del libro de texto de Ciencias de la Naturaleza para pedir que hagan determinados ejercicios que les permitan sistematizar estos conocimientos.