Fuerza de Tension Superficial

Objetivos:

Terminada la lección podrás:

• Explicar los conceptos fundamentales de lo que es la tensión superficial y las fuerzas intermoleculares.

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Tension Superficial y Fuerzas Intermoleculares

La tensión superficial es una fuerza que actúa en la superficie de un líquido y que hace que esta se comporte como una membrana elástica. Imagina que la superficie del líquido es como una piel fina que trata de encogerse lo más posible.

¿Por qué ocurre esto?

• Fuerzas intermoleculares: Las moléculas de un líquido se atraen entre sí. En el interior del líquido, estas fuerzas se equilibran en todas direcciones. Sin embargo, en la superficie, las moléculas solo son atraídas hacia el interior del líquido, creando una especie de “piel” tensa.

Ejemplos de tensión superficial:

• Gotas de agua: Las gotas de agua adoptan una forma esférica debido a la tensión superficial. La esfera es la forma que permite que la superficie sea la menor posible para un volumen dado.
• Insectos sobre el agua: Algunos insectos, como los zapateros, pueden caminar sobre el agua sin hundirse. Sus patas son lo suficientemente ligeras para no romper la “piel” formada por la tensión superficial.
• Aguja flotando en el agua: Si colocas una aguja de coser cuidadosamente sobre la superficie del agua, esta puede flotar, sostenida por la tensión superficial.
• Burbujas de jabón: La película de jabón está formada por una capa de agua entre dos capas de moléculas de jabón. La tensión superficial hace que esta película adopte la forma esférica, que es la forma de menor área para un volumen dado.

Experimento

¿Quieres ver un experimento sencillo para comprobar la tensión superficial?

Puedes llenar un vaso con agua hasta el borde y luego añadir cuidadosamente una moneda. Verás que el agua se curva hacia arriba en los bordes, formando una especie de cúpula. Esto se debe a la tensión superficial que intenta mantener la superficie del agua lo más pequeña posible.

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Páginas relacionadas al concepto de fuerza:

• Fuerza Electromagnética
• Fuerzas Fundamentales
• Fuerza Aplicada
• Las Fuerzas Verticales en la Tierra
• Fuerza Normal o Perpendicular
• Gravedad: Una Fuerza Fundamental
• Fuerza nuclear débil
• Fuerza nuclear fuerte
• La fuerza de gravedad y la relatividad general
• Resistencia del Aire y Aerodinámica
• Fuerzas Fundamentales o las Fuerzas de la Naturaleza

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Enlaces externos para explorar

• Conceptos de Física: Hyperphysics
• Libros:
  • Física Moderna de Paul A. Tipler
  • Física Moderna – Raymond A. Serway
• NASA: Science Explorer Poster Series
• Simulaciones: PhET
• Tutorial de Física en Inglés: Physics Classroom
• Wikipedia en Español: Wikipedia

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Simulación

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Vídeo

Movimiento

Tensión superficial de las burbujas de jabón

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