Ludión

Principio do ludión: ó aplicar presión no recipiente grande, o aire comprímese, a auga sobe no recipiente pequeno e ó desaloxar menos espazo, cae.

Vídeo de exemplo

Un ludión comercial de vidro soprado.

O Ludión, tamén tamén diaño de Descartes, é un método que se pode usar para coñecer a temperatura, aínda que na actualidade supón un aparello para explicar algunhas leis e principios científicos e para xogar.

Historia

Nos séculos XIV e XVI procurábase un medio para ter un índice de temperatura. En Venecia, a familia Medici apoiaba financeiramente o que hoxe se coñece investigación, xunto coas artes e as letras. Grazas a estes apoios, personalidades como Galileo Galilei e Leonardo da Vinci tentaron lograr un instrumento que indicara a temperatura.

Máis tarde Evangelista Torricelli probou con diversos materiais (esferas de vidro ocas) e con recipientes cheos de auga e decatouse de que coas variacións de temperatura, esas esferas baixan nos recipientes.

Vivimos no fondo dun océano do elemento aire, o que, por unha experiencia incuestionable, amosa que ten peso.

Despois de que outros continuasen as investigacións, Raffaello Magiotti consegue fabricar o antecesor do ludión e o presenta na súa obra Renitenza Certissima dell Acqva alla compressione. O texto foi o primeiro informe da resistencia á compresión práctica —que Magiotti afirmou de xeito erróneo que era absoluta— de auga a temperatura constante, así como a expansión e contracción dos medios de comunicación de fluído (auga e aire) ó sufrir cambios de temperatura. A obra presenta descricións de varios termómetros, e tamén unha ilustración dos mergulladores de campá e dos ludións.

Funcionamento

O que posibilita o funcionamento do ludión é a grande compresibilidade do aire en relación coa auga: un objecto oco e con aire no seu interior está mergullado nun recipiente cerrado por unha membrana. O aire que contén pode servir para facelo flotar, ou, diminuíndo un pouco o seu volume (e polo tanto, a densidade media do obxecto) facer que se vaia ó fondo. Así, se se fai presión sobre a membrana, o aire pasa a ocupar menos volume e baixa. Se cesa a presión, aumenta de volume e o obxecto sobe.

En primeiro lugar, intervén a transmisión da presión polo líquido, que nunha primeira aproximación, non se comprime, polo que transmite a presión ó aire interior ó obxecto. O aire comprímese e o volume diminúe: ocupa menos. Así, o sitio pode ser ocupado por máis líquido. O obxecto descende: o pulo de Arquímedes diminúe, ó ser eqivalente ó peso de líquido desaloxado, e o peso pasa a ser menor que o pulo, baixando o ludión.

O mesmo principio permite amosar a diminución do volume do aire co aumento da profundidade cando se practica a inmersión submarina: canto máis se descende na auga, o mergullador consome unha maior cantidade de aire en cada inspiración (mesmo volume, pero máis masa). A volume constante (V₁=V₂), a cantidade de aire contido nos pulmóns aumenta coa presión, que á súa vez, aumenta coa profundidade segundo a Lei de Mariotte: P₁·V₁ = P₂·V₂, sendo P a presión, V o volume, e indicando o subíndice '1' o estado físico inicial e o '2' o final.

De xeito semellante, se o o obxecto flotante está nun recipiente cerrado, sen membrana, a variación de temperatura fai que o líquido se dilate máis ou menos, co que varía o seu volume, e pola diferenza de compresibilidade, varía a súa flotabilidade, indicando así a temperatura.

O Ludión ou Diaño de Descartes (nome de orixe descoñecida) pode ser curvo, para provocar que o movemento de ascenso leve asociado un xiro. En coleccións de instrumentos científicos de finais do século XIX atópanse xa exemplos deste tipo de figura con distintas formas: xograr, guerreiro ou pequeno diaño. Na práctica, pode usarse como recipiente unha botella de refresco, de xeito que todas as súas paredes, ó ser flexibles, funcionan a modo de membrana transmitindo a presión que exercemos coas mans.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• Ludión en YouTube, do asesor científico do Parque das Ciencias de Granada (en castelán).