Guía de la "Fuente de Herón"
| Centro |
CDP Jesús María "El Cuco" |
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| Título |
Fuente de Herón |
| Temática |
Física |
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Interrogantes |
1. ¿Cómo funciona la Fuente de Herón? 2. ¿Es una máquina que permite un movimiento perpetuo? 3. ¿A quién se debe su invención? 4. ¿Qué posibles usos y aplicaciones puede tener? |
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Materiales |
1. Tres botellas de agua de 5 litros 2. Tubo flexible de plástico de 1,5 metros de longitud 3. Barras de silicona termofusible y pistola 4. Soldador eléctrico 5. Tubo de plástico rígido de unos 25 cm 6. Colorante para añadir al agua |
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Introducción |
La Fuente de Herón es una máquina hidráulico-neumática inventada por el físico, matemático e ingeniero Herón de Alejandría en el siglo I. Es una máquina que posee una gran utilidad desde el punto de vista pedagógico ya que permite comprender conceptos fundamentales de la física, tales como: energía potencial gravitatoria, caudal, presión atmosférica y sobrepresión. El funcionamiento de la fuente es mixto: hidráulico y neumático; es decir, usa el movimiento de dos fluidos en diferentes estados de agregación, uno líquido (el agua) y otro en estado gaseoso (el aire). La Fuente de Herón tiene múltiples versiones adaptadas a diferentes necesidades y a la disponibilidad de materiales. En nuestro caso, como se observa en el apartado “Materiales”, se han usado materiales fáciles de conseguir y el efecto que se consigue es muy bueno. |
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Descripción |
1.-La Fuente de Herón consta de 3 recipientes, uno superior abierto al aire libre y otros dos depósitos cerrados. Los tres recipientes están conectados entre sí mediante tubos de plástico. Estos tubos permiten el movimiento de aire y agua en su interior, produciendo un trasvase de aire y agua entre los depósitos y el recipiente superior. 2.-La experiencia comienza con el depósito inferior lleno de aire (sin agua) y con el depósito intermedio lleno de agua en las tres cuartas partes de su volumen aproximadamente. 3.- A partir de este instante se comienza a verter agua en el recipiente superior, creando una columna de agua sobre la embocadura del tubo de plástico flexible, conectado con el depósito inferior. Esta diferencia de cota geométrica (energía potencial hidráulica) se convierte en energía cinética y el agua comienza a fluir hacia el depósito inferior. 4.-A la vez que el agua comienza a entrar en dicho depósito va desplazando la masa de aire que ocupaba este volumen. El aire asciende, de este modo, por el tubo rígido que conecta el depósito inferior e intermedio. 5.-El aire que entra en el depósito intermedio ejerce una sobrepresión (superior a la atmosférica) sobre la masa de agua que está presente en dicho depósito. Por este motivo el agua comienza a fluir en sentido ascendente por el tubo de plástico flexible que conecta el depósito intermedio con el recipiente superior. De esta forma se observa cómo el agua fluye por la parte superior de la fuente. |
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Cuestión 1 |
¿Cómo es posible que el agua contenida en un depósito a menor altura fluya a un recipiente situado a una altura superior? |
| Cuestión 2 |
¿El caudal de agua que fluye en la fuente es igual al caudal de agua que alimenta al depósito inferior? |
| Cuestión 3 | ¿Cuánto tiempo tarda la fuente en detener su flujo de agua? |
| Referencias |
https://www.youtube.com/watch?v=fZ4SbYzpqiM https://www.youtube.com/watch?v=mjYKW8yUzjI |
| Licencia |
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