martes, 29 de noviembre de 2011

El balancín capilar

Se compone básicamente de una mecha colgante y de una esponja montada sobre un balancín. La esponja tiene forma de guitarra cómo se aprecia en la fig. 1. La parte ancha y la parte angosta de la esponja tienen la misma longitud y grosor, mientras que la anchura de la parte ancha es cinco veces mayor que la de la parte angosta.


El agua del tanque asciende por la mecha y llega hasta el extremo superior de la misma. El agua de la punta superior de la mecha es absorbida por la esponja que inicialmente se encuentra seca. Cuando la esponja está seca, el brazo izquierdo del balancín pesa 0,65 Kg y el brazo derecho 0,75 Kg. El brazo derecho descansa sobre la barra superior (fig. 2). El agua se va distribuyendo desde la punta de la mecha por toda la esponja. Debido a que las dos ranuras estrechan el paso del agua en la parte ancha, la parte angosta se termina de empapar primero. La parte ancha absorbe 0,25 Kg de agua y la angosta 0,05 Kg. Cuando la esponja está completamente empapada, el brazo izquierdo del balancín pesa 0,9 Kg y el derecho 0,8 Kg. Esto hace que el balancín gire en contra de las manecillas del reloj y termine chocando contra la barra inferior (fig. 3). En la fig. 3 también se comparan la altura de la mecha, la altura a la que los conductos internos de la mecha son capaces de elevar el agua, la altura a la que los conductos internos de la esponja son capaces de hacerlo y la altura de la esponja cuando el balancín se apoya sobre la barra inferior. Nótese que la altura de la columna de agua succionada por la esponja es mayor que la altura de la columna de agua succionada por la mecha y menor que la altura de la esponja en posición inclinada. El volumen de agua que no puede ser retenido por la esponja (el que está comprendido entre la altura de la esponja en posición inclinada y la altura de la columna de agua succionada por la esponja) cae al tanque. Cuando la columna de agua succionada por la esponja se evapora por acción de los rayos del sol, el balancín regresa a la posición horizontal inicial y la esponja se vuelve a empapar (el ciclo se repite).

La capilaridad hace que las gotas de agua se eleven y el giro del balancín permite la caída de las gotas de agua al tanque. El giro del balancín se realiza con el aporte de energía de los rayos del sol durante la etapa de evaporación.