🌠Por qué los zapateros pueden caminar sobre el agua

Author

Jorge Fi
May 23, 2024

 

Tiempo estimado de lectura: 1’45’’min (2’30’’con apart. EXTRA)

Todos los hemos visto: zapateros, mosquitos, y otros bichos caminando sobre la superficie del agua en ríos, pantanos, lagos.

¿Por qué sus delgadas patas afiladas no se hunden? 

Esta característica del agua puede hacer que flote incluso un clip, una cuchilla de afeitar, un alfiler, objetos que de normal se hundirían hasta el fondo de no ser colocados delicadamente sobre la superficie.

Puestos con cuidado, pueden flotar a pesar de ser su densidad mucho más alta que la del agua.

Si miramos de cerca...

Este fenómeno se llama TENSIÓN SUPERFICIAL.

Básicamente, el agua presenta una membrana que debe romperse para entrar en ella.

Es como si hubiera una telaraña en la superficie.

¿A qué se debe? 

Mirad la imagen:

Como veis, en el interior del agua los enlaces de las moléculas están compensados, sus fuerzas están equilibradas, el enlace de la derecha se compensa con el de la izquierda, el de arriba con el de abajo, el diagonal con su contrario, etc, etc. Eso produce un sistema equilibrado. Todo está cohesionado.

Sin embargo, las moléculas de la superficie tienen una diferencia: solamente pueden enlazarse con las moléculas laterales e inferiores.

Eso produce una descompensación de fuerzas creando una especie de membrana entre el agua y el aire (explicación más detallada en apartado EXTRA).

De hecho, la fuerza que se debe imprimir para romper esa membrana depende del líquido. No es lo mismo la del agua, la del alcohol etílico o la del mercurio. 

Por ejemplo: un zapatero no podría caminar por encima del alcohol etílico ya que su fuerza superficial es muy débil, su membrana es frágil. Sus patas se hundirán.

Interesante: 

  • Los detergentes y jabones tienen la capacidad de reducir la tensión superficial del agua ayudándola a penetrar mejor en los tejidos, además, claro está, de disolver grasas. 

    Si echáramos jabón cerca de un zapatero sus patas se hundirían y no podría caminar.

  • El mercurio tiene seis veces más tensión superficial que el agua, ¡lo que hace que no moje!

Para saber si un líquido moja o no moja, se puede determinar con la geometría de una gota:

Entender la tensión superficial de los líquidos nos ayuda en muchas cosas.

Por ejemplo: Es clave para la medicina. Estudiar el goteo, las dimensiones de las gotas de un líquido, nos permite suministrar la dosis exacta de un medicamento a un paciente.

Capilaridad: el agua y la savia llega desde las raíces hasta las copas de los árboles es gracias a la capilaridad, que tiene una relación directa con la tensión superficial (detalles en apartado EXTRA)

Es el mismo fenómeno que cuando metes una parte de papel dentro del agua y se termina mojando el resto.

EXTRA

  • Animales que caminan sobre agua: los zapateros tienen algunos mecanismos extra para sostenerse sobre sus patas encima del agua. Uno de ellos son unos delgados pelitos que al tocar el agua forman minúsculas bolsas de aires bajo las patas. Esto les ayuda bastante en la flotación.

Pero no son los únicos insectos que caminan sobre el agua, también lo hacen los mosquitos, los chinches e incluso algunas arañas y escarabajos.

Los cuentagotas usan la tensión superficial para conocer con certeza la cantidad de líquido depositado

  • Capilaridad y líquidos que mojan: para saber si un líquido moja o no moja, se inserta un tubo capilar (un tubo muy fino) dentro. 

Si en su interior, el líquido sube y adopta forma cóncava, mojará, si por el contrario, baja y su forma es convexa, no mojará.

Si observáis, el líquido que moja—el agua—asciende por las paredes del tubo mientras que el mercurio—que no moja—, desciende.

Gracias a este fenómeno el agua logra subir desde las raíces de un árbol hasta sus hojas.

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