Física y Quimica

Ludión. Principios de Arquímides y Pascal

Minivídeos

 
 

El ludión es una excelente (y vistosa) aplicación de los principios de Pascal y Arquímedes (también de la ley de Boyle).

La experiencia que aquí se muestra es una versión ligeramente modificada del experimento clásico. La incorporación de la jeringa con la que se transmite la presión permite que nuestros alumnos/as perciban con mayor claridad el aumento de presión ejercido, y observar que se transmite de forma instantánea en todas direcciones, incluso hacia arriba (lo que es más complicado de creer)

En el vídeo se puede ver el montaje experimental usado y su funcionamiento. En la simulación de la izquierda se ha tratado de representar la explicación teórica de la experiencia.

El ludión es, simplemente, un tubo de ensayo lleno parcialmente de agua e invertido. Al principio flota en el agua lo que indica que el peso (en negro, hacia abajo) es igual al empuje ejercido por el líquido (en rojo, hacia arriba)

Cuando mediante el émbolo se comprime el aire de la jeringa, la sobrepresión se transmite al resto del aire y al agua del tubo en el que se encuentra el ludión, tal y como indican las flechas. La presión hace que más agua penetre en el tubo aumentando su peso. Por esta razón el tubo se hunde más. Al aumentar el volumen sumergido (Vsum), aumenta su empuje y el ludión permanece flotando, aunque cada vez más sumergido.

Si se sigue aumentando la presión el ludión se sumerge por completo. A partir de ahí el empuje ya no puede aumentar más. Si penetra más agua en su interior el peso adquiere un valor superior al empuje haciendo que el ludión descienda.

El aumento o disminución de líquido en el interior del ludión es fácilmente visible en las tomas más cortas de vídeo en las que se observa como la columna en su interior aumenta o disminuye en función de la presión aplicada.