La mayoría de los niños pueden identificar rápidamente los objetos que flotan o se hunden, pero enseñar sobre la flotabilidad implica mucho más que objetos flotantes en un recipiente de agua. Puede ser difícil enseñar la relación entre el desplazamiento del agua, la densidad, el área de superficie y el volumen. Las actividades prácticas y los ejemplos del mundo real pueden ayudar.
Enseñar sobre el desplazamiento del agua
Los objetos flotan porque están siendo empujados por una fuerza igual al peso del agua que desplazaron. Por lo tanto, el punto de partida para enseñar flotabilidad es ayudar a los estudiantes a entender el desplazamiento del agua. Pregunte a los alumnos qué sucede cuando algo se coloca en el agua. Flota o se hunde, pero algo también le sucede al agua. Dígale al alumno que el objeto y el agua no pueden estar en el mismo espacio; el objeto empuja el agua a un lado. Esto se llama desplazamiento. Muéstreles cómo funciona esto llenando un recipiente con agua casi hasta el borde y luego colocando algo en el agua. El objeto que coloque en el agua debe ser lo suficientemente grande como para empujar el agua sobre los bordes del recipiente.
Enseñar sobre la densidad
A continuación, explique que los objetos que flotan son menos densos que el agua que empujaron aparte. Los objetos densos generalmente tienen más moléculas que están muy juntas. Los objetos y el agua pueden volverse más densos o menos densos si se agregan o quitan moléculas o calor. Muestre a los alumnos un recipiente de vidrio o una taza. Llena el recipiente con agua del grifo y pide a los estudiantes que predigan si un huevo flotará o se hundirá en el agua. Coloque suavemente el huevo en el agua, y debe hundirse. Explique que el huevo es más denso que el agua que desplazó. Luego agrega sal al agua. Explique a los alumnos que está agregando moléculas al agua, lo que la hace más densa. La cantidad que agregue variará según su contenedor, pero no sea tacaño; el agua debe estar bastante turbia con sal. Luego agrega el huevo nuevamente. Debería flotar. Explique que debido a que agregó moléculas al agua, el huevo flota porque ahora es menos denso que el agua.
Enseñe sobre el peso y el volumen
Pregúntele a casi cualquier estudiante, y ella le dirá que las cosas pesadas se hunden y las cosas ligeras flotan. Aunque este es a menudo el caso, no describe adecuadamente cómo funciona la flotabilidad. Después de todo, naves grandes y pesadas e enormes icebergs flotan. Pregunte a los estudiantes qué se siente más pesado: una manzana o un clip. Luego, pídales que pronostiquen cuál se hundirá y cuál flotará. Los estudiantes se sorprenderán al ver que la manzana flota y el clip se hunde. Explique que la manzana flota porque tiene un mayor volumen de aire que el clip, aunque es más pesada. Explique que el volumen es la cantidad de espacio que un objeto llena u ocupa. Una pelota de playa ocupa el mismo espacio que una bola de boliche, por lo que tienen el mismo volumen, pero la pelota de playa flotará porque su volumen es principalmente aéreo. Los barcos son pesados, pero tienen aire en sus cascos que les permite flotar. Los objetos que tienen mucho aire o espacio abierto generalmente flotan. También suelen ser, aunque no siempre, ligeros, por lo que los objetos ligeros tienden a flotar y los objetos pesados tienden a hundirse.
Enseñe sobre el área de superficie
La flotabilidad es una fuerza que empuja en los objetos, y cuanto más superficie tiene el objeto para que la fuerza empuje hacia arriba, mayor es la probabilidad de que flote y más peso tendrá. Además, se desplaza más agua cuando el área de superficie de un objeto es grande. Muestre a los alumnos dos gorras poco profundas: una debe ser ancha, como la tapa de un recipiente con crema agria, y la otra debe ser pequeña, como la tapa de una botella de agua. Flote la tapa pequeña en un recipiente con agua y apile centavos hasta que se hunda. Pídales a los estudiantes que predigan si la misma cantidad de centavos hundirá la tapa más ancha y les pedirá que justifiquen sus predicciones. Luego coloque la misma cantidad de centavos en la tapa más ancha. Explique que la mayor superficie de la tapa le permite seguir flotando.
