Aerodeslizador de CD
Un CD viejo con un tapón deportivo pegado en el centro y un globo inflado encima: el aire sale por debajo del disco, lo levanta una fracción de milímetro y lo hace deslizar por la mesa casi sin rozamiento durante 5–15 segundos (20–40 con el parche restrictor).
Qué va a aprender
- Qué es el rozamiento (fricción) y cómo frena un objeto que se desliza.
- Que una capa finísima de aire a presión puede levantar un objeto y casi eliminar el rozamiento: así funcionan los aerodeslizadores y el hockey de aire.
- Que el globo estirado empuja el aire (presión) y que por un agujero pequeño el aire dura más.
- A medir distancias y tiempos para comparar superficies y tamaños de globo.
Prepara antes
- Lava y seca el tapón deportivo y comprueba que el pico abre y cierra bien y que, cerrado, no deja pasar aire (sopla por debajo).
- Limpia el CD con un trapo: el polvo o la grasa impiden que pegue la silicona.
- Imprime al 100 % el centrador A y recórtalo.
- Infla y desinfla el globo 2–3 veces para darlo de sí: luego será más fácil de inflar y de encajar.
- Busca la superficie de prueba: mesa de melamina, cristal o suelo liso y limpio de al menos 1,5 m.
Materiales y herramientas
- CD o DVD viejo — 1
Ø 120 mm, agujero central de 15 mm, plano y sin grietas - Tapón deportivo de botella — 1
tapón con pico de abrir-cerrar (push-pull) de botella de agua o bebida isotónica; base de Ø 30–38 mm - Globo — 2 (uno de repuesto)
de fiesta, 25–30 cm de diámetro inflado (10–12 pulgadas) - Barritas de silicona — 1
para pistola de silicona caliente - Cinta adhesiva — 1 trozo de 3 × 3 cm
para el parche restrictor opcional (pieza B) - Papel — 1 hoja
para imprimir el centrador A
Herramientas
- Pistola de silicona caliente — pegar y sellar el tapón al CD adulto
- Tijeras — recortar el centrador (y la ventana del tapón) y el parche
- Rotulador permanente — marcar en el CD el círculo del tapón a través del centrador
- Punzón o aguja gruesa — hacer el agujero de 3 mm del parche adulto
- Cinta métrica — medir la distancia recorrida
Piezas y plantillas
- A · Centrador del tapón ×1 — papel
- B · Parche restrictor (opcional) ×1 — cinta adhesiva o cartulina fina
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Paso a paso
Cierra el pico
Empuja el pico del tapón deportivo hacia abajo hasta oír el clic: queda cerrado. Sopla por la parte de abajo del tapón para comprobar que no pasa aire.
1 Empuja el pico hacia abajo hasta oír el clic 2 Sopla por debajo: con el pico cerrado no debe pasar aire Prepara el CD
Limpia el CD con un trapo seco y déjalo con la cara impresa (la de la etiqueta) hacia arriba. Recorta del centrador A el círculo de tu tapón (naranja Ø 34 mm o gris Ø 38 mm), empezando por el agujero central: queda una ventana. Pon A encima del CD con los bordes alineados y repasa el borde de la ventana con rotulador permanente. Retira el papel.
1 Limpia el CD con un trapo seco 2 Recorta del centrador A el círculo de tu tapón 3 Pon A encima del CD y repasa la ventana con rotulador Comprueba: El CD tiene un círculo marcado alrededor del agujero, a la misma distancia del agujero por todos los lados (unos 9,5 mm con el de Ø 34).Pon el parche (opcional) adulto
Si quieres vuelos largos, el adulto hace con el punzón un agujerito de 3 mm justo en el centro del parche B. Después pega el parche sobre el agujero central del CD, por arriba, con el agujerito en el centro, y aprieta bien los bordes.
1 El adulto perfora el centro del parche B: agujero de 3 mm 2 Pega el parche centrado sobre el agujero, por la cara de arriba 3 Aprieta bien los bordes: el agujerito queda en el centro Truco: Haz primero la versión sin parche y después prueba con él: así comparas.Pega el tapón adulto
El adulto pone un cordón continuo de silicona caliente de unos 3 mm alrededor del borde inferior del tapón (por la boca de la rosca) y lo baja sobre el CD con el borde justo sobre el círculo marcado con rotulador. Apriétalo 20 segundos.
1 El adulto pone un cordón continuo de silicona en la boca del tapón 2 Bájalo en vertical justo sobre el círculo marcado 3 Apriétalo 20 segundos: la silicona forma un anillo sin huecos Comprueba: Mira por el lado: la silicona forma un anillo sin huecos entre tapón y CD.Sella por fuera adulto
Añade un segundo cordón fino de silicona por fuera, en la unión entre el tapón y el CD, recorriendo toda la vuelta. Deja enfriar 10 minutos (30 min con silicona neutra).
1 El adulto pasa otro cordón fino por fuera, toda la vuelta 2 Déjalo enfriar 10 minutos (30 con silicona neutra) 3 Comprueba: boca abajo, tapa el agujero, sopla y no sale aire Comprueba: Sopla por el pico abierto con el disco boca abajo tapando el agujero con el dedo: no debe salir aire por la unión.Infla el globo
Infla el globo hasta unos 20–25 cm de diámetro (no al máximo: así es más fácil de manejar). Retuerce el cuello 2 vueltas y sujétalo con los dedos para que no se escape el aire.
1 Infla el globo hasta unos 20–25 cm, no al máximo 2 Retuerce el cuello 2 vueltas y sujétalo con los dedos Encaja el globo
Hacedlo entre dos. Uno sujeta el disco y mantiene el cuello retorcido para que no se escape el aire; el otro estira la boca del globo con las dos manos y la pasa por encima del pico cerrado del tapón hasta que cubra al menos 1 cm. Ahora soltad el retorcido: el aire queda retenido por el pico cerrado.
1 Uno sujeta el retorcido; el otro estira la boca del globo 2 Pásala por encima del pico cerrado: que lo cubra al menos 1 cm 3 Suelta el retorcido: el pico cerrado retiene el aire Truco: Si la boca del globo cuesta de estirar, dale de sí antes inflándolo y desinflándolo 2–3 veces.Colócalo en la mesa
Pon el hovercraft en el centro de una superficie lisa y limpia de al menos 1,5 m. Sujeta el globo por arriba para que quede vertical.
1 Ponlo en el centro de una mesa lisa de al menos 1,5 m 2 Sujeta el globo por arriba para que quede vertical Abre el pico y empuja
Tira del pico hacia arriba agarrándolo por la base del globo (o pellizcando el cuello del globo y tirando). En cuanto oigas el aire salir, da un empujoncito suave al disco con un dedo.
1 Pellizca el cuello del globo y tira hacia arriba: se oye el aire 2 Dale un empujoncito suave con un dedo: se desliza lejos Comprueba: El disco se desliza recto y lejos, casi sin frenar, mientras el globo se va desinflando.Compara sin aire
Cuando el globo se vacíe, vuelve a poner el disco en la salida y dale el mismo empujoncito. Mide con la cinta métrica la distancia que recorre en cada caso.
1 Con el globo vacío, dale el mismo empujoncito desde la salida 2 Mide las dos distancias con la cinta métrica y compáralas Comprueba: Sin aire se para en pocos centímetros; con aire recorre varias veces más.
¿Funciona? La prueba
En una mesa lisa, marca una línea de salida. Empuja el disco con un toque suave igual (por ejemplo, soltando un lápiz que rueda desde un libro inclinado) con el globo abierto y después con el globo vacío. Mide la distancia y cronometra cuánto flota.
Qué debe pasar: Sin parche: flota 5–15 s y recorre más de 1 m con un toque suave; sin aire se para en 5–15 cm. Con el parche de 3 mm: flota 20–40 s, más bajo pero igual de suelto.
Si algo falla
- El aire sale pero el disco no flota — Fuga entre el tapón y el CD o superficie rugosa. Solución: Revisa el sello de silicona y repásalo; prueba en cristal o melamina.
- El globo se desinfla en menos de 5 s — Mucho caudal por el agujero de 15 mm (pico abierto del todo o globo poco inflado). Solución: Pon el parche B con agujero de 3 mm, o abre el pico solo a medias.
- No hay manera de encajar el globo inflado — Globo nuevo y rígido o demasiado inflado. Solución: Dalo de sí inflándolo antes 2–3 veces, ínflalo menos y hazlo entre dos personas.
- El disco se inclina y roza por un lado — Tapón descentrado o globo inclinado. Solución: Marca el círculo en el CD con el centrador A y pega el tapón justo sobre la marca; sujeta el globo vertical al soltar. Un globo más pequeño se tumba menos.
- El tapón se despega — Pegamento instantáneo o CD con polvo/grasa. Solución: Limpia con alcohol y pega con silicona caliente o neutra.
- Se va siempre hacia el mismo lado — Mesa no nivelada o aire saliendo más por un lado. Solución: Comprueba que la mesa está plana (una canica no debe rodar sola) y que el CD no está combado.
Seguridad
- Globos: riesgo de asfixia para menores de 8 años si se los meten en la boca o con trozos de globo reventado. Supervisa y tira los trozos rotos enseguida.
- La pistola de silicona quema (≈ 170 °C la punta y la silicona recién puesta): la usa el adulto.
- Si el CD está rayado o agrietado, puede romperse y sus bordes cortan: usa uno entero.
- Personas con alergia al látex: usa globos sin látex.
La ciencia detrás
Para los niños
Cuando empujas un disco por la mesa, su barriga roza con la mesa y eso lo frena: es el rozamiento. En nuestro hovercraft, el globo aprieta el aire y lo empuja por el agujerito hacia abajo. Ese aire no cabe y se mete entre el disco y la mesa, levantándolo un poquitín, tan poco que no lo ves. Ahora el disco ya no toca la mesa: va montado en un colchón de aire invisible, y por eso se desliza lejísimos con un toque suave.
Para el adulto
El globo estirado mantiene el aire a una sobrepresión de unos 2–4 kPa. El conjunto (CD 16 g + tapón 4 g + globo 3 g ≈ 23 g, peso ≈ 0,23 N) se apoya en un área de ≈ 110 cm² (Ø 120 mm menos el agujero), así que basta una presión media de ≈ 20 Pa bajo el disco para equilibrar el peso: el disco se eleva hasta que la holgura con la mesa (décimas de milímetro) deja escapar todo el caudal con esa presión. Al no haber contacto sólido-sólido, el rozamiento seco (coeficiente 0,2–0,4 para plástico sobre melamina) se sustituye por la viscosidad del aire en una película fina, cientos de veces menor: el disco conserva casi toda su velocidad (primera ley de Newton). La duración depende del caudal; el parche de 3 mm reduce el área de paso unas 25 veces respecto al agujero de 15 mm, alarga mucho el vuelo y aun así sigue habiendo presión de sobra para sustentar el disco. En superficies rugosas la película de aire se escapa por los huecos y no se mantiene la presión. Es el mismo principio que el hockey de aire, los aerodeslizadores con faldón y los cojinetes neumáticos de las máquinas de precisión.
- rozamiento: fuerza que frena a dos superficies que se frotan.
- colchón de aire: capa fina de aire a presión que separa el disco de la mesa.
- presión: lo fuerte que empuja el aire sobre cada trocito de superficie.
- aerodeslizador: vehículo que avanza flotando sobre un colchón de aire (en inglés, hovercraft).
- caudal: cantidad de aire que sale por segundo.
Por edades
- 5–7 años: El adulto pega el tapón y encaja el globo; el niño infla (o ayuda), abre el pico y empuja. Juego: «¿hasta dónde llega con aire y sin aire?» marcando con pegatinas.
- 8–10 años: Lo montan ellos salvo la silicona. Que midan distancias con y sin aire y prueben tres superficies.
- 11–12 años: Que calculen la presión necesaria para levantar el disco (peso / área) y diseñen el parche que da el vuelo más largo sin dejar de flotar.
En grupo o en clase
Parejas, un disco por pareja (pide a las familias CDs viejos y tapones deportivos con una semana de antelación). El adulto pega todos los tapones con silicona antes de la sesión o en una estación de pegado. Sesión de 40 min: 10 min de montaje del globo, 20 min de pruebas en 3 estaciones (mesa lisa, suelo de baldosa, superficie rugosa) y 10 min de carrera en una pista de 2 m sobre las mesas juntas. Ten globos de repuesto (2 por pareja).
Retos
- Diseña un hovercraft que flote más de 60 segundos.
- Haz una carrera: ¿quién llega más lejos con un solo empujón?
- Fabrica un hovercraft con un plato de plástico de Ø 22 cm y dos globos: ¿puede llevar una carga de 20 g?
- Añade una pajita doblada en un lateral para que el aire lo impulse solo, sin empujar (propulsión a chorro).