Pasas que suben y bajan

Qué va a aprender

• Que un objeto flota o se hunde según su densidad comparada con la del líquido.
• Que el gas disuelto en la gaseosa (CO₂) sale formando burbujas sobre superficies rugosas.
• Que unas burbujas pegadas a un objeto le añaden volumen casi sin peso y lo hacen flotar, como un chaleco salvavidas.
• A observar un ciclo que se repite, contarlo y ver cómo se va frenando cuando se acaba el gas.

Prepara antes

• Mete la gaseosa en la nevera al menos 1 hora antes y no la agites.
• Lava el vaso y acláralo muy bien con agua sola; déjalo escurrir.
• Imprime la escala A y pégala con cinta en el exterior del vaso, con el 0 a la altura del fondo interior.
• Separa 6 pasas que no estén pegadas entre sí.

Materiales y herramientas

• Gaseosa transparente — 1 botella de 0,5–1,5 L sin abrir comprar
  gaseosa o refresco de lima-limón transparente; fría de la nevera (4–8 °C)
• Pasas — 6–10 + unas cuantas de repuesto comprar
  pasas medianas (≈ 1–1,5 cm), arrugadas; de cualquier tipo
• Vaso alto transparente — 1 (o 2 para comparar)
  de cristal liso, 300–350 ml, ≥ 12 cm de alto; limpio y aclarado sin detergente
• Granos para comparar — una cucharadita de cada
  arroz crudo, fideos cortados de 1 cm, cacahuetes pelados
• Bandeja o plato hondo — 1
  debajo del vaso por si desborda la espuma

Herramientas

• Cronómetro (móvil) — medir cuánto dura el baile y contar viajes
• Cuchara — echar y recoger las pasas
• Rotulador para cristal o cinta de pintor — marcar el nivel de tres cuartos en el vaso

Piezas y plantillas

• A · Escala graduada para el vaso ×1 — papel

Paso a paso

1. Prepara el vaso

   Pon el vaso limpio sobre una bandeja. Pega la escala A por fuera con cinta, con el 0 a la altura del fondo interior, y marca el nivel de tres cuartos (en un vaso de 13 cm, a unos 10 cm).

2. Haz la prueba de control

   Echa 2 pasas en un vaso con agua del grifo sin gas. Míralas 1 minuto: se quedan en el fondo. Así comprobarás después que lo que las mueve es el gas.

   Comprueba: Las pasas no suben con agua sin gas.

3. Abre y sirve la gaseosa

   Abre la botella fría despacio y sirve inclinando el vaso, dejando caer la gaseosa por la pared, hasta la marca de tres cuartos (unos 225–260 ml en un vaso de 300–350 ml).

   Truco: Si la echas a chorro desde arriba pierdes gas en espuma.

4. Espera a que baje la espuma

   Espera unos 20–30 segundos, hasta que la espuma de arriba desaparezca casi del todo. Si echas las pasas con espuma, se quedan atrapadas en ella.

5. Echa las pasas

   Echa 6 pasas de una en una, separadas unos segundos, dejándolas caer desde 2–3 cm sobre la superficie. Pon en marcha el cronómetro.

   Comprueba: Todas las pasas se hunden hasta el fondo en 1–3 segundos.

6. Observa las burbujas

   Mira las pasas del fondo de cerca, a la altura del vaso: en 10–30 segundos se cubren de burbujitas, sobre todo en las arrugas.

   Truco: Una linterna por detrás del vaso hace que las burbujas brillen.

7. Mira cómo suben

   Cuando una pasa tiene bastantes burbujas, se despega del fondo y sube. Usa la escala para ver que sube los 10 cm hasta la superficie en 1–3 segundos.

8. Mira cómo vuelven a bajar

   Arriba, la pasa gira, pierde burbujas que estallan en el aire y vuelve a hundirse. Cuenta los viajes de una pasa durante 5 minutos (un viaje = subir y bajar).

   Comprueba: Al principio cada pasa hace un viaje cada 10–40 s.

9. Cronometra el baile

   Deja el vaso quieto y mira cada 5 minutos. Para el cronómetro cuando ninguna pasa haya subido en 2 minutos seguidos. Suele durar 20–40 minutos.

10. Recoge

    Saca las pasas con la cuchara y tíralas a la basura orgánica; la gaseosa sin gas puede ir al fregadero. Aclara el vaso.

¿Funciona? La prueba

Vaso de 300–350 ml con 225–260 ml de gaseosa fría recién abierta y 6 pasas; observa durante 30 minutos.

Qué debe pasar: Las pasas se hunden al echarlas y en menos de 1 minuto empiezan a subir y bajar. Al principio cada pasa hace un viaje cada 10–40 segundos (unos 8–30 viajes en 5 minutos). El ritmo se frena poco a poco y el baile se acaba a los 20–40 minutos, cuando la gaseosa pierde el gas. En agua sin gas no se mueven.

Si algo falla

• Las pasas se quedan en el fondo y no suben — La gaseosa ha perdido el gas (botella abierta o agitada) o está caliente. Solución: Usa una botella nueva y fría, sírvela despacio por la pared del vaso.
• Las pasas flotan desde el principio y no bajan — Tienen aire atrapado en los pliegues o hay mucha espuma arriba. Solución: Espera a que baje la espuma antes de echarlas; empuja con la cuchara las que flotan. Si siguen arriba, cambia por otras pasas más pequeñas o remójalas 1 minuto en agua.
• Suben una vez y se quedan pegadas arriba — Son grandes y muy arrugadas y guardan demasiadas burbujas, o el vaso tiene restos de detergente. Solución: Usa pasas medianas, y un vaso bien aclarado sin jabón.
• Hay muy pocas burbujas y todo va lentísimo — Gaseosa sin mucho gas o vaso demasiado ancho y bajo. Solución: Usa un vaso alto y estrecho (la gaseosa pierde menos gas por la superficie) y gaseosa recién abierta.
• La espuma se desborda — Servida a chorro o vaso demasiado lleno. Solución: Llena solo hasta tres cuartos y sirve inclinando el vaso.

Seguridad

• Las pasas, cacahuetes y granos son pequeños: con niños menores de 4 años, riesgo de atragantamiento; vigila que no se los metan en la boca.
• Alergia a los frutos secos: si alguien es alérgico, no uses cacahuetes en el experimento.
• No bebáis la gaseosa del experimento ni comáis las pasas mojadas que han pasado por las manos de todos.
• Si usas vaso de cristal, sobre bandeja y lejos del borde de la mesa.
• Si haces el experimento del bicarbonato con vinagre: no guardes la mezcla en un recipiente cerrado (la presión puede hacer saltar la tapa).

La ciencia detrás

Para los niños

Una pasa pesa un poco más que el agua que ocupa su sitio, por eso se va al fondo. La gaseosa tiene un gas escondido dentro, el que hace las burbujas. Ese gas se pega en las arrugas de la pasa como globitos diminutos. Con muchos globitos, la pasa se vuelve más ligera que el líquido y sube como en un ascensor. Arriba los globitos explotan, la pasa vuelve a pesar más y baja otra vez. Cuando la gaseosa se queda sin gas, se acaba el baile.

Para el adulto

La pasa tiene una densidad algo mayor que la de la gaseosa (≈ 1,1–1,3 g/cm³ frente a ≈ 1,00–1,04 g/cm³), así que se hunde. La gaseosa está sobresaturada de CO₂ (se embotella a 2–4 atm; al abrirla, el gas disuelto supera el equilibrio con 1 atm). El CO₂ sale formando burbujas, pero crear una burbuja nueva en el seno del líquido cuesta mucha energía (tensión superficial), así que nacen en puntos de nucleación: grietas, fibras y arrugas de superficies rugosas e hidrófobas como la piel de la pasa. Las burbujas adheridas aumentan el volumen del conjunto sin casi añadir masa; cuando el empuje (peso del líquido desalojado por pasa + burbujas) supera al peso, la pasa asciende. Para una pasa de 0,4 cm³ con densidad 1,25 g/cm³ hacen falta ≈ 0,1 cm³ de gas adherido, unas doscientas burbujas de 1 mm (cada una ≈ 0,5 mm³). En la superficie, parte de las burbujas quedan al aire y estallan, y la pasa gira y las pierde: vuelve a ser más densa que el líquido y se hunde. El ciclo dura mientras la sobresaturación permita nuclear burbujas; en frío el CO₂ es más soluble (ley de Henry) y escapa más lentamente, por lo que el baile dura más aunque arranque algo más lento.

• densidad: cuánta masa hay en cada trozo de volumen; lo más denso se hunde en lo menos denso.
• flotación: empuje hacia arriba que hace un líquido sobre lo que está metido en él.
• dióxido de carbono (CO₂): el gas de las burbujas de la gaseosa.
• disolver: mezclar algo con un líquido hasta que no se ve, como el gas escondido en la gaseosa.
• nucleación: nacimiento de una burbuja en un punto rugoso, como una arruga de la pasa.

Por edades

• 5–7 años: El adulto sirve la gaseosa. El niño echa las pasas, cuenta los viajes de «su» pasa y dice si sube o baja. Basta con la idea «las burbujas son flotadores».
• 8–10 años: Hacen todo el experimento, la prueba de control con agua sin gas y la comparación con arroz y cacahuetes, apuntando los viajes en 5 minutos.
• 11–12 años: Que diseñen el experimento de temperatura con una sola variable y una gráfica de viajes frente al tiempo, y calculen cuántas burbujas de 1 mm necesita una pasa para flotar.

En grupo o en clase

Equipos de 3–4 niños, un vaso por equipo (8 vasos y 2 botellas de 1,5 L para 25 niños). Cada equipo prueba una variable distinta (pasas, arroz, fideos, fría, templada, agua sin gas, bicarbonato y vinagre) y cuenta viajes en 5 minutos. Se ponen los resultados en común en la pizarra. 30 min en total. Abrid las botellas justo al empezar.

Retos

• Consigue que una sola pasa haga más de 30 viajes en 10 minutos cambiando solo el vaso o la temperatura.
• Encuentra un objeto de la cocina que suba más rápido que la pasa y otro que no suba nunca. ¿Qué tienen de diferente?
• Haz un «ascensor de pasas»: dos pasas unidas con un palillo. ¿Siguen subiendo?
• Inventa una forma de que las pasas se queden quietas a media altura del vaso.

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