Cómo construir un barco propulsado por vapor

Qué pensáis construir un pequeño barco que flote y además se mueva solo por el agua… todo gracias al vapor de agua?

Experimento realizado por los alumnos de 4to de ESO de La Salle Tarragona Bryan Juárez Irala, Judith Queralt Solé y Stefanny Marín Rodríguez de la mano de su padrino Jesús García (ingeniero electrónico).

¿Qué necessitaremos?

1 brik de leche (21×14 aprox.) para hacer la base del barco
1 vela para calentar el agua
1 recipiente metálico (contenedor del agua/vapor)
1 lata
1 cubo donde se moverá el barco
Agua (suficiente para llenar el cubo)
1 encendedor
4 pajitas
Pegamento

¿Cómo lo hacemos?

Para poder ver el barco en acción, primero necesitamos construirlo.

Para hacer la base necesitamos seguir los siguientes pasos:

• Estirar y cortar el brik de manera que quede un rectángulo
• Recortar y doblar para que quede así (figura 1)
• Doblar y pegar todo para obtener esta forma (figura 2)
• A cinco centímetros de la punta, hacer un pequeño rectángulo 1.5 x 0.5 cm

Para hacer el motor del barco, hacemos lo siguiente:

• Corta una franja de 5 cm de la lata y dóblala por la mitad de manera que quede un rectángulo de 5 cm de ancho y dibujar una línea que recorra todo el rectángulo a 1 cm del margen.
• El borde que ha quedado marcado, se dobla hacia dentro.
• A continuación hay que abrir un poco una de las partes dobladas e introducir dos pajitas recortadas por la mitad (figura 3)
• Una vez dentro, fijar los lados que habían sido doblados hacia dentro y quitar las pajitas.
• Colocar dos pajitas enteras al agujero restante doblando la parte por donde se chupa y fijarlas (figura 4)
• Colocar el motor bajo el barco utilizando el pequeño rectángulo de manera que quede así (figura 5)
• Fijar una mitad de pajita y pegar también las pajitas del motor a la anterior (figura 6)

Ahora solo queda pegar una vela bajo el motor (lata). Cuando se encienda, calentará el agua para que salga en forma de vapor y el barco se comenzará a mover. Puede tardar un poco. Tener paciencia.

¿Qué pasa?

La idea principal es imitar la producción de energía haciendo que una base (en este caso, un brik de leche) se propulse gracias al vapor de agua. Es interesante ver como se cumplen y se demuestran dos leyes de la física y como un motor tan simple y pequeño, puede hacer que un cuerpo se mueva.

La idea del motor es que el agua del recipiente donde esté el barco entre a la misma vez que el vapor de agua para propulsar el barco, de manera que no es necesario recargar el depósito ya que el agua se mete sola.

Cuando el vapor sale de una forma más agresiva de lo normal por la presión, se está cumpliendo la 3ra ley de Newton (acción-reacción) y la vaporización.

Como una curiosidad, se podría decir que hemos utilizado un método que produce energía y movimiento que no contamina tanto como los métodos convencionales a la industria o los vehículos.

¿Qué aprendemos?

• Aprendemos que el vapor de agua es más poderoso de lo que podría parecer en un primer momento cuando una mínima presión se aplica.
• También descubrimos cómo funciona el principio de acción-reacción o la ley del movimiento de Newton.

Elemento de la tabla periódica destacado en el experimento:

• Es un gas incoloro, inodoro e insípido.
• Es muy reactivo.
• Es un mal conductor del calor y electricidad.

Oxígeno