¿Alguna vez te has preguntado por qué las burbujas de jabón son siempre redondas? ¡No es magia! En Bogotá, cuando soplas burbujas en el chorro de la Candelaria o en el mercado de Paloquemao, estás viendo en acción la tensión superficial. Esta fuerza invisible hace que el agua se comporte como una piel elástica que envuelve el aire. Pero, ¿cómo logra que las burbujas sean perfectamente esféricas? Vamos a descubrirlo con ejemplos que conoces: desde los insectos patinadores en el lago Guatavita hasta las gotas de agua en las hojas de plátano de Urabá. ¡Prepárate para ver el mundo líquido con otros ojos!
Biología
- insecto patinador (noun) /inˈsek.to pa.ti.naˈðoɾ/
- Insecto que camina sobre la superficie del agua sin hundirse. Usa la tensión superficial para sostenerse.
Sinónimos : zancudo de agua
El lago Guatavita es un lugar perfecto para ver insectos patinadores en Colombia.
En el lago Guatavita, cerca de Bogotá, puedes observar insectos patinadores deslizándose sobre el agua como si fuera una pista de patinaje.
Estados de la materia
- gas (noun) /gas/
- Estado de la materia sin forma ni volumen fijos. Sus moléculas están muy separadas y se mueven libremente.
Sinónimos : vapor
El aire que respiras y el vapor de la bandeja paisa son ejemplos de gases.
Cuando hierves agua en una olla en Medellín, el vapor que sale es un gas invisible.
- líquido (noun) /li.ki.do/
- Estado de la materia que tiene volumen definido pero no forma fija. Sus moléculas están cerca pero pueden moverse.
Sinónimos : fluido
El agua, el jugo de lulada y la leche son líquidos que puedes ver todos los días en Colombia.
Cuando tomas un vaso de agua de coco en la playa de Cartagena, estás sosteniendo un líquido en tus manos.
Física
- densidad (noun) /den.siˈðað/
- Cantidad de masa por unidad de volumen. Se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m³).
Sinónimos : masa específica
Si un objeto es menos denso que el agua, flota; si es más denso, se hunde.
El aceite tiene menor densidad que el agua, por eso flota sobre ella en una botella.
- flotabilidad (noun) /flo.ta.βi.liˈðað/
- Fuerza hacia arriba que ejerce un fluido (líquido o gas) sobre un objeto sumergido. Depende de la densidad del objeto y del fluido.
Sinónimos : empuje hidrostático
La flotabilidad explica por qué algunos objetos flotan y otros se hunden, aunque todos estén en el mismo líquido.
Cuando nadas en el mar cerca de Santa Marta, tu cuerpo flota gracias a la flotabilidad del agua salada.
- fuerza neta (noun) /fweɾ.sa ˈne.ta/
- Suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto. Determina si el objeto acelera, frena o permanece en equilibrio.
Sinónimos : resultante
Si la fuerza neta es cero, el objeto está en equilibrio; si no, se mueve.
Cuando un bus se detiene en una esquina de Bogotá, la fuerza neta sobre él es cero porque el motor ya no lo empuja hacia adelante.
- peso (noun) /ˈpe.so/
- Fuerza con la que la gravedad atrae un objeto. Depende de la masa del objeto y de la aceleración de la gravedad (g ≈ 9.8 m/s² en la Tierra).
Sinónimos : fuerza gravitacional
Tu peso en Bogotá es ligeramente menor que en Cartagena porque Bogotá está más alta sobre el nivel del mar.
Si pesas 30 kilogramos en una báscula en Medellín, tu peso es de aproximadamente 294 newtons.
Física de fluidos
- adhesión (noun) /ad.e.sjón/
- Fuerza de atracción entre moléculas de sustancias diferentes. Por ejemplo, entre el agua y el vidrio o entre el agua y las hojas.
Sinónimos : atracción interfacial
Es la razón por la que el agua moja algunas superficies pero forma gotas en otras.
Cuando viertes agua en un vaso de vidrio en Medellín, la adhesión hace que el agua se pegue a las paredes del vaso.
- ángulo de contacto (noun) /aŋ.gu.lo de kon.tak.to/
- Ángulo formado entre la superficie de un líquido y una superficie sólida. Indica si el líquido moja o no la superficie.
Sinónimos : ángulo de mojado
Un ángulo pequeño significa buena adhesión (el líquido moja), un ángulo grande significa poca adhesión.
Cuando viertes chocolate caliente en un vaso de icopor en Bogotá, el ángulo de contacto te dice si se pega o se escurre.
- burbuja (noun) /buɾ.βu.xa/
- Esfera de líquido (generalmente agua con jabón) que encierra aire o gas. Su forma redonda viene de la tensión superficial.
Sinónimos : esfera de jabón
Las burbujas son el ejemplo más visible de cómo la tensión superficial minimiza el área superficial.
En el mercado de Bazurto en Cartagena, los vendedores hacen burbujas gigantes con una mezcla de agua y jabón para atraer a los niños.
- capilaridad (noun) /ka.pi.la.ɾiˈðað/
- Capacidad de un líquido para subir o bajar por tubos muy delgados (capilares) debido a la adhesión y cohesión.
Sinónimos : acción capilar
Es la razón por la que las plantas absorben agua desde la tierra hasta sus hojas.
En los manglares de la costa Caribe, el agua sube por los tallos de los árboles gracias a la capilaridad.
- cohesión (noun) /ko.e.sjón/
- Fuerza de atracción entre moléculas del mismo tipo de sustancia. En el agua, hace que las moléculas se mantengan unidas como un equipo.
Sinónimos : atracción molecular
Sin cohesión, el agua se esparciría como arena y no formarían gotas ni burbujas.
Las gotas de agua en las hojas de plátano de Urabá se mantienen juntas gracias a la cohesión entre sus moléculas.
- energía superficial (noun) /e.neɾ.xi.a su.peɾ.fi.sjal/
- Energía necesaria para aumentar el área de la superficie de un líquido. Cuanto mayor es, más difícil es estirar la superficie.
Sinónimos : energía de superficie
La tensión superficial es como la energía por unidad de área de la superficie del líquido.
Cuando mezclas detergente con agua en tu casa en Barranquilla, reduces la energía superficial y así puedes hacer más burbujas con menos esfuerzo.
- gotas (noun) /ˈɡo.tas/
- Pequeñas porciones de líquido con forma esférica debido a la tensión superficial. Pueden caer o quedar adheridas a superficies.
Sinónimos : esferas de líquido
Las gotas de lluvia en las hojas de los árboles en la selva amazónica colombiana son esféricas por la tensión superficial.
Después de la lluvia en Bogotá, las gotas de agua en las hojas de los árboles parecen pequeñas esferas brillantes.
- membrana elástica (noun) /memˈbɾa.na eˈlas.ti.ka/
- Capa delgada que puede estirarse y volver a su forma original. La superficie de un líquido con tensión superficial actúa como una membrana elástica.
Sinónimos : película líquida
Imagina que la superficie del agua es como un globo muy fino que se estira pero no se rompe fácilmente.
Cuando soplas burbujas en el chorro de la Candelaria, la película de jabón es una membrana elástica que encierra el aire.
- menisco (noun) /meˈnis.ko/
- Curvatura que forma la superficie de un líquido en contacto con un recipiente. Puede ser cóncavo o convexo.
Sinónimos : curvatura
El menisco te ayuda a medir líquidos con precisión en probetas o vasos graduados.
Cuando mides agua en un vaso de vidrio en Cali, el menisco cóncavo te indica el nivel exacto.
- tensión superficial (noun) /ten.sjón su.peɾ.fi.sjal/
- Fuerza que hace que la superficie de un líquido se comporte como una membrana elástica. Ocurre porque las moléculas del líquido se atraen más entre sí (cohesión) que con el aire (adhesión).
Sinónimos : fuerza superficial, energía superficial
Es la responsable de que las burbujas sean redondas y de que algunos insectos puedan caminar sobre el agua.
Cuando soplas burbujas en el chorro de la Candelaria en Bogotá, la tensión superficial del agua con jabón forma una película que se cierra en esfera.
Física general
- equilibrio (noun) /e.kwiˈli.bɾjo/
- Estado en el que todas las fuerzas que actúan sobre un objeto se cancelan. No hay movimiento ni deformación.
Sinónimos : balance
En una burbuja, el equilibrio entre la presión del aire dentro y la tensión superficial fuera la mantiene estable.
Cuando un colibrí se queda quieto en el aire en el jardín botánico de Cali, está en equilibrio entre el aire que lo empuja hacia arriba y su peso hacia abajo.
- fuerza (noun) /fweɾ.sa/
- Cualquier empujón o tirón que puede cambiar el movimiento o la forma de un objeto. Se mide en newtons (N).
Sinónimos : empuje, tirón
La tensión superficial es una fuerza que actúa en la superficie de los líquidos.
Cuando un insecto patinador camina sobre el lago Guatavita, ejerce una fuerza con sus patas que deforma la superficie del agua.
- presión (noun) /pɾe.sjón/
- Fuerza ejercida por unidad de área. En líquidos, la presión aumenta con la profundidad.
Sinónimos : fuerza por área
Dentro de una burbuja, la presión del aire es mayor que fuera debido a la tensión superficial.
Cuando buceas en el mar cerca de San Andrés, sientes más presión en tus oídos a mayor profundidad.
Geometría
- área (noun) /ˈa.ɾe.a/
- Medida de la superficie de un objeto. En una burbuja, es la cantidad de película líquida que la forma.
Sinónimos : superficie
La tensión superficial minimiza el área de una burbuja para ahorrar energía.
El área de una burbuja de jabón de 3 cm de radio es de unos 113 centímetros cuadrados.
- forma esférica (noun) /ˈfoɾ.ma esˈfe.ɾi.ka/
- Forma geométrica perfectamente redonda, como una pelota o una burbuja. Tiene la menor área superficial para un volumen dado.
Sinónimos : esfera
La tensión superficial hace que los líquidos adopten la forma esférica porque es la más eficiente energéticamente.
Las gotas de agua en la cascada de Tequendama cerca de Bogotá son casi esféricas debido a la tensión superficial.
- radio (noun) /ˈra.djo/
- Segmento que va desde el centro de un círculo o esfera hasta cualquier punto de su borde. Mitad del diámetro.
Sinónimos : semidiámetro
En una burbuja, el radio determina cuán grande es y cuánta presión hay dentro.
Si mides con cuidado una burbuja de jabón en el patio de tu casa en Cali, verás que su radio es de unos 2 centímetros.
- superficie (noun) /su.peɾˈfi.sje/
- Límite o frontera de un objeto. En líquidos, es la capa más externa que interactúa con el aire o otros materiales.
Sinónimos : cara, exterior
La tensión superficial actúa solo en la superficie de los líquidos.
La superficie del río Medellín brilla al amanecer porque refleja la luz del sol.
- volumen (noun) /boˈlu.men/
- Espacio tridimensional que ocupa un objeto. Se mide en litros o metros cúbicos.
Sinónimos : espacio ocupado
Una burbuja de jabón tiene volumen porque encierra aire dentro de su superficie líquida.
Un vaso de aguapanela en Bogotá tiene un volumen de 250 mililitros.
Química
- detergente (noun) /de.teɾˈxen.te/
- Sustancia que limpia al reducir la tensión superficial del agua y emulsionar la grasa.
Sinónimos : jabón sintético
Los detergentes son más fuertes que el jabón porque están diseñados para romper la tensión superficial de manera más eficiente.
En el mercado de Paloquemao, venden detergentes para lavar ropa que hacen que el agua penetre mejor en las telas.
- hidrofílico (noun) /i.dɾoˈfi.li.ko/
- Que tiene afinidad por el agua. Las sustancias hidrofílicas se mojan fácilmente y se disuelven en agua.
Sinónimos : afín al agua
El azúcar y la sal son hidrofílicas porque se disuelven rápidamente en agua.
El papel toalla es hidrofílico: cuando lo sumerges en un vaso de agua en Bogotá, se empapa al instante.
- hidrofóbico (noun) /i.dɾoˈfo.βi.ko/
- Que repele el agua. Las sustancias hidrofóbicas no se mojan y forman gotas sobre su superficie.
Sinónimos : repelente al agua
El aceite y las plumas de los patos son hidrofóbicas, por eso el agua resbala sobre ellas.
Cuando echas aceite en una sartén en Medellín, el aceite forma gotas redondas porque es hidrofóbico.
- jabón (noun) /xaˈbon/
- Sustancia que reduce la tensión superficial del agua, permitiendo formar burbujas y limpiar mejor.
Sinónimos : detergente
El jabón rompe la cohesión entre las moléculas de agua, haciendo que sea más fácil formar espuma.
Cuando lavas los platos en tu casa en Medellín con jabón en polvo, reduces la tensión superficial del agua para que penetre mejor en la grasa.
- molécula (noun) /mo.lé.ku.la/
- Partícula más pequeña de una sustancia que conserva sus propiedades. En el agua, está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H₂O).
Sinónimos : partícula mínima
Todas las propiedades del agua, como la tensión superficial, vienen de cómo se organizan sus moléculas.
Si divides una gota de agua de la quebrada La Vieja en Cali en partes más pequeñas, llegarás a una molécula de H₂O.