Tension superficial

MODULO 5: HIPOTESIS
Determinacion de la Fuerza externa realizada con anillos de diferentes formas.
2011, Comisión 2B, Cátedra de Física, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires.

RESUMEN:
En el siguiente artículo se describe como medir la fuerza externa a partir de anillos de diferentes formas utilizando un tensiómetro de Lecomte du Noüy, con el objetivo de evaluar sila misma varia o no con lo cambios de forma. A partir de los resultados obtenidos, se observo que la fuerza externa varia, disminuyendo a medida que aumentan los ángulos de las distintas formas, siendo la estructura en forma de estrella la que mas diferencia tuvo con respecto al anillo de forma circular. Con todo lo observado se conluye que la fuerza externa realizada varia con los cambios deforma de los anillos.
PALABRAS CLAVE: Tensión superficial, fuerza externa, Lecomte du Noüy, formas, anillos.

INTRODUCCIÓN.
En nuestra experiencia cotidiana, con frecuencia podemos observar a las hojas, a los insectos, y algunos objetos sólidos con densidades mayores al agua flotar sobre la superficie del agua. Estos objetos logran mantenerse a flote a causa de la tensión superficial. Podemosdemostrar la presencia de tensión superficial del agua colocando con cuidado una aguja o un clip sobre su superficie sin que se hunda. No existe manera de que el acero flote según el principio de Arquímedes, puesto que el mismo es más denso que el agua. Si sumergimos a la aguja o al clip, estos quedarán hundidos tal como lo enuncia el principio de Arquímedes.
En física se denomina tensiónsuperficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie con el fin de adquirir mayor estabilidad. A nivel macroscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie delmismo.
La tensión superficial es responsable de la resistencia que un líquido presenta a la deformación de su superficie, de la tendencia a la forma esférica de las gotas de un líquido, del ascenso de los líquidos en los tubos capilares y de la flotación de objetos u organismos en la superficie de los mismos.
En un líquido cada molécula interacciona con las moléculas que la rodean. Estasinteracciones son de origen electrostático: Van der Waals, dipolo-dipolo, puente de hidrógeno, ion dipolo, etc. Dichas interacciones son las responsables de las llamadas fuerzas de adhesión, dadas entre las moléculas de sustancias diferentes, y fuerzas de cohesión, que corresponden a aquellas entre moléculas de la misma naturaleza. El radio de acción de las fuerzas intermoleculares es relativamente pequeño,3-5 diámetros moleculares, por consiguiente sólo abarca a las moléculas vecinas más cercanas con respecto a una molécula considerada.
En el seno de un líquido en equilibrio, alejada de la superficie libre de interfase, alrededor de una molécula actúan atracciones simétricas, es decir la resultante de todas las fuerzas atractivas procedentes de las moléculas que la rodean, será nula; por locontrario en la superficie libre de la interfase, una molécula se encuentra sólo parcialmente rodeada por sus vecinas y en consecuencia es atraída hacia adentro del líquido por las mismas. Esta fuerza de atracción tiende a arrastrar a todas las moléculas de la superficie hacia el interior del líquido (tensión superficial), y al hacerlo el líquido se comporta como si estuviera rodeado por una membranainvisible.
Termodinámicamente la tensión superficial es un fenómeno de superficie y es la tendencia de un líquido a disminuir su superficie hasta que su energía potencial sea la mínima posible, condición necesaria para que el equilibrio sea estable y permanente. Como la esfera presenta un área mínima para un volumen dado, entonces por la acción de la tensión superficial, la tendencia de una...