Bolsa de agua atravesada sin gotear
Una bolsa de congelación con cierre zip, llena de agua, se atraviesa de lado a lado con 7 (o más) lápices bien afilados y no se escapa ni una gota: el plástico de polietileno se estira y se ciñe alrededor de cada lápiz como una junta de goma.
Qué va a aprender
- Que el plástico de las bolsas es un polímero: largas cadenas de moléculas enredadas que se estiran sin romperse.
- Que un material elástico estirado aprieta lo que tiene dentro y hace de junta (como las gomas de los grifos).
- Que la forma de hacer las cosas importa: un pinchazo rápido y con punta fina hace un agujero limpio; uno lento rasga.
- A predecir, contar y registrar: cuántos lápices aguanta y qué pasa al sacar uno.
Prepara antes
- Afila todos los lápices justo antes (punta en cono de al menos 15 mm).
- Imprime la plantilla A al 100 %.
- Comprueba que la bolsa no tiene agujeros: llénala, ciérrala y apriétala un poco sobre el fregadero.
- Ten a mano un trapo y haz la actividad sobre el fregadero o un barreño.
Materiales y herramientas
- Bolsa de congelación con cierre zip — 1 (y 1 de repuesto)
polietileno de baja densidad (LDPE), 1 L, ≈ 18 × 20 cm, transparente; blanda al tacto, que no cruja - Lápices de grafito — 7–12
Ø 7 mm, redondos o hexagonales, con punta larga y fina recién afilada - Agua — ≈ 700 ml
del grifo; si quieres verla mejor, 2 gotas de colorante alimentario - Rotulador permanente fino — 1
para marcar los puntos en la bolsa vacía
Herramientas
- Sacapuntas — dejar todos los lápices con punta larga y fina
- Jarra medidora — medir el agua
- Fregadero o barreño — trabajar encima y vaciar la bolsa al final
Piezas y plantillas
- A · Plantilla de puntos de pinchado (bolsa de 18 × 20 cm) ×1 — papel
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Paso a paso
Afila los lápices
Afila 7–10 lápices hasta dejar una punta larga y fina, en cono de al menos 15 mm. Comprueba que ninguno tiene la mina rota.
1 Prepara 7–10 lápices y un sacapuntas 2 Gira el lápiz dentro del sacapuntas 3 Deja un cono de al menos 15 mm, sin mina rota Comprueba: Toca la punta con cuidado: debe pinchar como un alfiler grueso.Marca los puntos
Pon la bolsa vacía y plana sobre la plantilla A, con el cierre arriba, y calca con rotulador permanente los 10 puntos numerados sobre la cara de delante.
1 Pon la bolsa vacía sobre la plantilla A, cierre arriba 2 Calca los 10 puntos con rotulador permanente 3 Comprueba los 10 puntos en la cara de delante Llena la bolsa
Mide unos 700 ml de agua (tres cuartos de una bolsa de 1 L) y viértelos en la bolsa sujetándola dentro de una jarra o un bol para que se tenga de pie.
1 Mide unos 700 ml de agua en una jarra 2 Vierte el agua con la bolsa de pie dentro de un bol 3 Debe quedar llena a tres cuartos Comprueba: El agua debe quedar por encima de todos los puntos marcados (línea «nivel del agua»).Cierra sacando el aire
Cierra el zip casi del todo, aprieta suavemente la bolsa para expulsar el aire por el último centímetro y termina de cerrar. Repasa el cierre con los dedos dos veces.
1 Cierra el zip dejando 1 cm abierto al final 2 Aprieta suave por los lados para que salga el aire 3 Cierra del todo y repasa el cierre dos veces Comprueba: Pon la bolsa boca abajo 3 segundos sobre el fregadero: no debe gotear.Sujeta la bolsa sobre el fregadero
Sujeta la bolsa por el cierre con una mano (o que la sujete un adulto con las dos manos), colgando sobre el fregadero, con la cara marcada hacia ti.
1 Sujeta la bolsa por el cierre, colgando sobre el fregadero 2 O que un adulto la sujete con las dos manos Clava el primer lápiz
Apoya la punta del lápiz en el punto 1 y empújalo en un solo movimiento rápido y decidido, recto, hasta que salga por la cara de atrás. Deja el lápiz centrado, con la misma longitud fuera a cada lado.
1 Apoya la punta en el punto 1, con el lápiz recto 2 Empuja de un golpe hasta que salga por detrás 3 Déjalo centrado: igual de largo a cada lado Comprueba: Mira los dos agujeros: el plástico se ha estirado alrededor del lápiz y no gotea (como mucho una gota al principio).Truco: Si al llegar a la cara de atrás cuesta, gira un poco el lápiz mientras empujas, como un tornillo.No lo muevas
Deja el lápiz quieto donde está. No lo gires ni lo saques: si lo mueves hacia delante y atrás agrandas el agujero y puede empezar a gotear.
1 No lo gires ni lo muevas adelante y atrás 2 Suéltalo quieto: el plástico lo sella solo Sigue con los demás
Clava los lápices en los puntos 2 a 7 siguiendo el orden, cada uno con un movimiento rápido. Cuenta en voz alta cada lápiz que entra sin fugas.
1 Clava los puntos 2 a 7 en orden, uno a uno 2 Cuenta en voz alta: 7 lápices sin fugas Comprueba: Con 7 lápices la bolsa no debe gotear. Si un agujero gotea, mira si el lápiz está torcido.Busca el récord
Si quieres, sigue con los puntos 8, 9 y 10: todos quedan a 3 cm (30 mm) o más de los demás. Apunta cuántos lápices aguanta la bolsa antes de la primera fuga. Para pasar de 10, usa una bolsa de 3 L y marca puntos nuevos, siempre por debajo del agua y separados 30 mm.
1 Añade lápices en 8, 9 y 10: cada uno a 3 cm o más de los otros 2 Apunta cuántos aguanta antes de la primera fuga Saca un lápiz y vacía
Sobre el fregadero, saca un lápiz y observa los dos chorritos de agua. Después abre el cierre, vacía la bolsa en el fregadero y saca el resto de lápices. Sécalos con un trapo.
1 Saca un lápiz y mira los dos chorritos 2 Abre el cierre y vacía el agua en el fregadero 3 Saca los lápices y sécalos con un trapo
¿Funciona? La prueba
Con la bolsa de 1 L llena a tres cuartos, clava 7 lápices afilados en los puntos marcados y sostenla 1 minuto sobre el fregadero.
Qué debe pasar: Ningún agujero gotea (como mucho alguna gota aislada al pinchar). Una bolsa de congelación de 1 L suele aguantar 10–15 lápices bien separados. Al sacar uno, salen dos chorritos finos de agua.
Si algo falla
- La bolsa se raja al pinchar — Lápiz romo, pinchazo lento o bolsa de plástico rígido que cruje. Solución: Afila la punta larga, pincha de golpe y usa bolsa de congelación blanda (LDPE).
- Gotea alrededor de un lápiz — El lápiz se ha movido o está torcido, o el agujero está muy cerca de otro. Solución: No lo toques más. Para el siguiente, sepáralo al menos 3 cm (30 mm) y entra recto.
- El lápiz no sale por la cara de atrás — La cara de atrás se aleja (la bolsa cede) en lugar de dejarse pinchar. Solución: Sujeta la bolsa más tensa por el cierre y gira un poco el lápiz mientras empujas.
- Gotea por el cierre — El zip no está bien cerrado o quedan restos de agua en él. Solución: Seca el cierre con papel, ciérralo de nuevo y repasa con los dedos.
- Sale aire o salpica agua al pinchar alto — Pinchaste por encima del nivel del agua: allí hay aire, que pasa por el agujero con más facilidad que el agua, y al apretar la bolsa sale soplando y arrastra gotas. Solución: Pincha solo en la zona marcada, por debajo del nivel del agua.
Seguridad
- Los lápices afilados pinchan: nunca pongas la mano detrás de la bolsa en el sitio por donde sale la punta. Sujeta siempre por el cierre.
- Haz la actividad sobre el fregadero o un barreño y seca el suelo si se moja (resbala).
- Las bolsas de plástico no son un juguete: nunca en la cabeza, y guárdalas lejos de menores de 3 años.
- Al sacarlos, los lápices mojados pueden astillarse: sécalos y vuelve a afilarlos.
La ciencia detrás
Para los niños
La bolsa está hecha de plástico, y el plástico por dentro es como un plato de espaguetis: millones de hilos larguísimos enredados. Cuando la punta del lápiz entra rápido, los hilos no se cortan: se apartan y se estiran alrededor del lápiz. Como son elásticos, intentan volver a su sitio y abrazan el lápiz muy fuerte, igual que una goma del pelo. Ese abrazo es tan apretado que el agua no encuentra por dónde salir. Si sacas el lápiz, el agujero se queda abierto y el agua sale.
Para el adulto
Las bolsas de congelación son de polietileno de baja densidad (LDPE): un polímero de cadenas –CH2– muy largas (miles de unidades) con ramificaciones, semicristalino y por encima de su temperatura de transición vítrea a temperatura ambiente, por lo que es dúctil: admite alargamientos de rotura del 300–600 %. La punta cónica concentra la fuerza en un punto y perfora un agujero pequeño; al avanzar el cono, el film alrededor se deforma radialmente (en parte elásticamente, en parte plásticamente) hasta el diámetro del lápiz, y la componente elástica deja un anillo tensado que presiona sobre la madera: un sello por interferencia, igual que una junta tórica. La presión del agua que debe contener es pequeña (presión hidrostática ρgh ≈ 1 kPa con 10 cm de agua) y la tensión superficial impide que el agua pase por microhuecos de pocos micrómetros. Si el pinchazo es lento o la punta roma, la deformación se reparte por una zona grande, el film se estira hasta su límite y aparece una grieta que se propaga (rasgado). Los films de HDPE (bolsas que crujen) son más cristalinos y rígidos, con menor alargamiento y más tendencia a rasgarse. Al retirar el lápiz, la deformación plástica impide que el agujero se cierre: el agua sale.
- polímero: material formado por moléculas muy largas, como cadenas o espaguetis.
- elasticidad: capacidad de un material de estirarse y volver a su forma.
- polietileno: el plástico de las bolsas; uno de los polímeros más usados.
- junta: pieza blanda que aprieta entre dos piezas para que no se escape un líquido o un gas.
Por edades
- 5–7 años: El adulto sujeta la bolsa por el cierre y el niño clava los lápices con las dos manos. Que cuente en voz alta. Mensaje: «el plástico abraza el lápiz».
- 8–10 años: Lo hacen solos: marcan los puntos, llenan, clavan y registran el récord. Comparan dos tipos de bolsa.
- 11–12 años: Comparan bolsas, miden la presión del agua a distintas alturas (chorros al sacar lápices de arriba y de abajo) e investigan qué es el LDPE y el HDPE (símbolos de reciclaje 4 y 2).
En grupo o en clase
Parejas en el patio o junto a pilas/barreños, una bolsa y 8 lápices por pareja (los lápices de clase sirven, bien afilados). Antes: afilar lápices y llenar una jarra por mesa. 20 min: predicción (3), clavado (10), sacar un lápiz y vaciar (5), recuento de récords en la pizarra. Ten 5 bolsas de repuesto y trapos.
Retos
- Bate el récord: ¿cuántos lápices caben en una bolsa de 3 L sin fugas?
- Clava los lápices de forma que la bolsa se sostenga sola apoyando los extremos de los lápices en dos libros.
- Convierte la bolsa en una ducha: decide dónde clavar y sacar lápices para tener 3 chorros iguales.
- Busca en casa tres juntas o tapones que funcionen como el plástico alrededor del lápiz y explica cómo sellan.
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