El submarino


Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
Área de participación: Ciencias de la ingeniería

Asesor: BRENDA MAYANIN SALINAS RUIZ

Autor: YANCARLO MENDEZ HERNANDEZ ()

Grado:

Resumen

Este trabajo trata de explicar de una forma didáctica como es que los submarinos pueden sumergirse y mantenerse a cierta profundidad, además de poder salir a la superficie, también podremos comprender como es que estos flotan en el agua si están hechos de metal, recordemos que el metal es muy pesado y se hunde
rápidamente en el agua.

Pregunta de Investigación

¿Cómo es que los submarinos pueden sumergirse en el agua?, ¿Cómo es que los submarinos pueden emerger del agua?

Planteamiento del Problema

Como es que los submarinos pueden sumergirse (sin llegar al fondo del mar) y mantenerse en las profundidades, además de poder salir a flote.

Antecedentes

Un submarino es un tipo especial de buque capaz de navegar bajo el agua además de poder navegar en la superficie, gracias a un sistema de flotabilidad variable.

El término «submarino» comprende una amplia gama de tipos de buque, yendo desde los pequeños para dos personas, que sirven para examinar el fondo del mar unas pocas horas, hasta los nucleares, que pueden permanecer sumergidos durante medio año. Hay también submarinos especializados usados para competiciones entre universidades.

 

El hecho de que un submarino pueda flotar, tanto en superficie como en inmersión, se debe a la existencia de dos fenómenos físicos, que se enuncian bajo los nombres de “principio de Pascal” y “principio de Arquímedes”.

 

El principio de Arquímedes enuncia: “Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”

 

Arquímedes (287 a.c.- 212 a.c.) fue un matemático, físico, ingeniero, inventor y astrónomo griego.

 

Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de los científicos más importantes de la antigüedad clásica.

 

Entre sus avances en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la explicación del principio de la palanca.

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Hundirse / Sumergirse

 

Aunque están hechos de acero o titanio, la mayor parte de los submarinos es hueca. Así, el peso seco de la nave es considerablemente menor que el peso del agua que desplaza cuando se sumerge en el océano, lo que lo hace flotar. Para hundirse bajo el agua, los submarinos liberan unas válvulas en su superficie que permiten que el agua del mar fluya hacia unas cámaras selladas llamados tanques de lastre. Mientras más se llenen los tanques de lastre, más pesa la embarcación. Finalmente, el peso del agua (combinado con el peso del casco y chasis de acero) supera la fuerza de flotación, permitiendo que el submarino se hunda. Mientras tanto, la tripulación vive y trabaja dentro de una cámara presurizada y segura que queda aislada de los tanques de lastre. Una computadora controla la presión de agua del exterior y ajusta los niveles de lastre para mantener la embarcación a la profundidad deseada.

 

Flotar / Emerger

 

Para flotar, el submarino tiene que disminuir su peso para que domine la fuerza boyante o de flotación. Para lograr esto, un potente compresor presuriza una reserva de gas y lo bombea hacia las cámaras de lastre. Cuando el gas se bombea a la parte superior de los tanques de lastre, la presión dentro del tanque crece hasta que excede la presión del agua en el exterior. Esto fuerza al agua de lastre a pasar a través de una válvula unidireccional, que efectivamente saca el denso líquido de la embarcación. Entre menos agua de lastre haya, más ligera se vuelve la embarcación. Por consiguiente, las fuerzas boyantes vencen y el submarino sube hacia la superficie.

Objetivo

Comprender el funcionamiento de los submarinos

Justificación

Conocer cómo es que los submarinos pueden sumergirse sin llegar al fondo del mar además de poder  volver a salir a la superficie

Hipótesis

Si los submarinos son muy pesados entonces porque no se quedan en el fondo del mar

Método (materiales y procedimiento)

Método

Materiales

  • Una botella de plástico con su tapa
  • Una tapa de pluma
  • Plastilina
  • Agua de la llave

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Procedimiento

  1. A la botella de plástico le retiramos la etiqueta con el fin de que se pueda ver fácilmente por ella
  2. Llenamos la botella con agua
  3. A la tapa de pluma le ponemos un poco de plastilina en la parte de hasta adelante20160402_182418
  4. En la colita de la tapa de la pluma ponemos una bolita pequeña de plastilina, esto con el fin de que al momento de que la tapa se introduzca a la botella con agua esta esté lo más verticalmente posible.20160402_182418 20160402_182329
  5. Introducir la tapa de la pluma a la botella con agua y taparla20160402_184559
  6. Apretaremos la botella de agua fuertemente por la parte de abajo y observamos que sucede20160402_184155 20160402_184512 20160402_184454

Galería Método

Resultados

¿Qué paso?

Al momento de apretar fuertemente la botella, la tapa de la pluma empezó a descender y entre más fuerte se apriete la botella desciende más, cuando dejamos de apretar la botella comienza a subir a la superficie

 

 

¿Cómo paso?

Debido a la presión que se ejerce dentro de la botella esta obliga al agua a entrar por debajo de la tapa de plástico esto ocasiona que la burbuja de aire que se forma debajo de la tapa se haga más pequeña y de esta forma la tapa puede descender

 

¿Qué obtuviste?

Logramos comprender un poco más de forma sencilla el funcionamiento de los submarinos, los cuales dejan entrar un poco de agua a su casco con el fin de que este pese más y se pueda sumergir, para poder salir a la superficie estos desalojan el agua que llevan dentro por medio de unas bombas especiales para que el submarino pese menos

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Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Conclusión

Pudimos comprobar que la presión que se ejerce el aire dentro de la tapa de pluma hace que entre más agua y que por medio de esto pueda bajar o hundirse y al dejar salir esta agua la tapa de la pluma vuelve a subir a la superficie

Bibliografía

 

Anzules, D. (s.f.). Fisica Universitaria. Un espacio para el aprendizaje de la física. Recuperado el 09 de Noviembre de 2015, de http://utmdavidfisica.blogspot.mx/2014/02/la-fisica-de-los-submarinos.html

Palazzesi, A. (s.f.). NEOTEO. Recuperado el 10 de Noviembre de 2015, de http://www.neoteo.com/como-funciona-un-submarino

Pino, F. (s.f.). Batanga. Recuperado el 8 de Noviembre de 2015, de http://www.batanga.com/curiosidades/2011/10/10/como-funciona-un-submarino

Tabares Naranjo, S. (s.f.). Prezi. Recuperado el 11 de Noviembre de 2015, de https://prezi.com/mkjrlkuqmhhf/submarinos-funcionamiento/

Youtube. (s.f.). Recuperado el 10 de Noviembre de 2015, de https://www.youtube.com/watch?v=pMtDja5PeRw



El submarino


El submarino

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography