1. El Diablillo de Descartes
Introducción
Con este experimento se observará un extraño fenómeno producido al cambiar la
presión dentro de un recipiente cerrado. Se basa en los principios de Arquímedes
y de Pascal. Consiste en un gotero que se encuentra normalmente flotando en el
interior de una botella. Sin embargo, al aplicar una presión sobre dicha botella, el
gotero se hunde.
Tiempo estimado: 45 min
Grupo de trabajo: 3 Personas
Objetivos de aprendizaje:
 Comprender y aprender el principio de Arquímedes y Pascal para la
hidrostática.
 Construir un experimento lúdico que permita ver de forma práctica los
conceptos aprendidos.
Conceptos Clave:
1. Empuje:
Definición: Todo cuerpo sumergido recibe una fuerza de abajo hacia arriba
proporcional al fluido que desaloja.
El empuje es la fuerza que
hace flotar un ping pong en el
agua.

2. 2. Peso:
Definición: Fuerza con la que la tierra atrae un cuerpo.
3. Volumen:
Definición: Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.
4. Presión:
Definición: Es la forma de caracterizar cómo se aplica una determinada
fuerza resultante sobre una superficie.
El peso de un objeto se mide con un
dinamómetro.
Los líquidos ocupan volumen que
puede ser medido con una probeta.
Para nuestro caso la superficie es la
interfaz aire-agua y la fuerza es ejercida
al comprimir la botella.

3. Descripción teórica:
Se basa en dos de los principios más conocidos de la hidrostática (rama de la
física que estudia los líquidos), conocidos como principios de Arquímedes y de
Pascal respectivamente. Estos consisten en:
• Principio de Arquímedes:
Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza ascensional
conocida generalmente como empuje, de valor igual al peso del fluido que
desaloja, dirigida hacia arriba y aplicada sobre el centro de masas del
cuerpo.
• Principio de Pascal:
El incremento de presión aplicado a una superficie (área) de un fluido,
contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a
cada una de las partes del mismo.
Empuj
e
Peso

4. En la situación inicial, donde no estamos aplicando presión sobre la botella el
gotero contiene, prácticamente en su totalidad, únicamente aire. Normalmente la
flotabilidad de este en estas circunstancias es tan grande que tiende a pegarse a
la parte superior de la botella.
En el cuello del gotero se crea una superficie de contacto entre el agua de la
botella con el aire de su interior. Si se ha llenado correctamente la botella, esta es
la única interfaz que aire-agua que contiene la botella.
Sin embargo, al apretar firmemente los laterales de la botella estamos sometiendo
el contenido a presión extra, que debido al principio de Pascal es transmitida a
todas las partes del fluido instantáneamente. En particular a la interfaz aire-agua
dentro del gotero, pero debido a que el aire es muy compresible, este reduce su
volumen en gran medida. La reducción del volumen del aire se compensa con la
entrada de agua dentro del gotero.
Por tanto, ahora en el interior del gotero tenemos la misma masa de aire, pero
más agua, por lo que el peso aumenta. Sin embargo, el volumen del gotero es el
mismo, por lo que el empuje de Arquímedes es constante. Así, llegará un punto en
que el peso del gotero sea superior al empuje de sustentación, por lo que se
hunde.
Materiales necesarios:
1. Gotero:

5. 2. Botella de agua con tapa (2 litros):
Normas de seguridad:
1. Cuidado con el gotero
No golpear ni dejar caer el gotero
puesto que puede llegar a
romperse.

6. Desarrollo del Experimento:
1. Llena la botella de agua completamente hasta rebosar. Hay que cerciorarse
de que el agua quede a punto de salir.
2. Introducir el gotero vacío en la botella con la abertura hacia abajo. Debe
realizarse lentamente y con cuidado. En caso necesario, puede añadirse
agua para suplir posibles pérdidas.

7. 3. Cerrar la botella herméticamente con su tapa original. De nuevo, debe
tenerse especial cuidado en no dejar burbujas de aire dentro de la botella.
4. Presionar firmemente los laterales de la botella. Si todo va bien, se
observara como el gotero se llena de agua y se hunde en la botella.

8. Evaluación:
 ¿En qué otros aspectos de la vida se encuentra el principio de
Arquímedes?, menciona 2 ejemplos.
 ¿Por qué los barcos no se hunden?, justifica tu respuesta.
Referencias
 El Diablillo de Descartes
http://www.lawebdefisica.com/experim/diablillo/