Guía de "La copa de Pitágoras te obliga a beber con moderación"

IES Francisco Romero Vargas

La copa de Pitágoras te obliga a beber con moderación

Física

1. ¿Qué ocurrirá si lleno de líquido la copa hasta la mitad?

2. ¿Qué ocurrirá si lleno totalmente la copa?

3. ¿Cómo puedes explicar las observaciones realizadas?

1. 2 Botellas de plástico

2. Corcho

3. Tubos de plástico (calibre 1cm apróximadamente)

3. Pegamento o cola

4. Agua

5. Azul de metilo

La copa de Pitágoras nos refleja principios básicos de la hidrostática. Consiste en un vaso en cuyo interior existe un tubo con dos orificios, uno dentro del vaso y otro fuera por debajo de la altura del vaso. El principio fundamental en el que está basado el vaso es el principio del sifón, un tubo en forma de U invertida en el cual el líquido puede subir a una cierta altura (h1) para poder bajar otra mayor (h2). El sistema funciona a partir de la gravedad, fuerza básica a partir de la cual empieza a caer el líquido, y de la presión atmosférica, que empuja el líquido a caer. Este principio se aplica de forma común en casi todos los desagües de nuestras casas.

1. Se recortan los cuellos de dos botellas plástico.

2. Se encajan las dos bocas de las botellas y unen con pegamento.

3. En el interior, en la zona más estrecha se coloca un corcho que sirva de tampón.

4. Con tubos de plástico se elabora una U invertida y se coloca en el interior de la copa a atravesando el corcho. El asa quedarán en la parte superior. 

5. Se pinta el exterior de la copa para obtener un aspecto más atractivo.

6. Se vierte líquido hasta la mitad. No ocurre nada

7. Se vierte líquido hasta arriba: la copa se vacía hasta por su pie.

¿Qué ocurrirá si lleno de líquido la copa hasta la mitad?

Al añadir agua al vaso ésta permanece perfectamente dentro.

¿Qué ocurrirá si lleno totalmente la copa?

La copa se vacía entera por su pie. 

3. ¿Cómo puedes explicar las observaciones realizadas?

Al añadir agua al vaso ésta permanece perfectamente dentro, no obstante si se supera el nivel del tubo, se vacía entera. Al llenarse la copa también se llena el tubo interior desplazando el aire.

Cuando la copa se llena también lo hace el conducto. Sin embargo, siguiendo el principio de Pascal de los vasos comunicantes, cuando el nivel de líquido supera el punto de inflexión del conducto, la copa se vacía. La presión hidrostática crea un sifón que evacua el líquido por el orificio del pie de la copa.