El pajarito que toma agua (juguetes de la física I) (física en los Simpson I)

Este juguete se volvió objeto de culto para los fans de los Simpsons, dentro de los que me cuento, de hecho sabemos que Homero sufrió un encantamiento a primera vista con él, que sirvió de inspiración al hermano perdido de Homero y exmillonario Herb Powell para generar una idea exitosa y volver a tener dinero o que fue “responsable” de que Sprinfield casi desapareciera por un desastre nuclear, para los verdaderos “fiebres” el pajarito sale en tres capítulos “Brother, Can You Spare Two Dimes”, “King-Size Homer” y “Das Bus”, este último además con una memorable aparición de Bill Gates.

Para los que son más “grandecitos” y gozan de buena memoria esta no fue la primera fábula en que apareció, ya las célebres Merry Melodies lo habían retratado junto con Tweety en 1951 en Putty Tat Trouble. (entre el minuto 2:57 y el 3:53, la fábula está completa, pero por asuntos de derechos de autor le quitaron el sonido, igual, disfruté mucho de verla)

Ha salido, sin tanto protagonismo, en algunas otras fábulas, en videojuegos e inclusive en películas como la primer “Alien”.

Todas estas referencias nos sirven para darnos cuenta de cómo el pajarito ha llamado la atención de mucha gente a lo largo del tiempo y de que Herb Powell tenía razón de llamarlo invento ingenioso ya que su aparente simpleza resulta encantadora.

Y digo aparente simpleza no porque su funcionamiento sea complicado, si no por los muchos principios físicos que pueden ser explicados al jugar con el pajarito que toma agua. (Los que no lo han visto funcionando pueden entrar a este link).

Lo primero que hay que saber es que el líquido que tiene adentro no es agua si no cloruro de metileno coloreado, y es sellado al vacío de manera que adentro no hay aire, y el espacio que nos parece desocupado tiene vapor de cloruro de metileno. El material que cubre la cabeza es un tipo de fieltro. Todo el pajarito se encuentra equilibrado (pivotado, decimos los físicos) en un punto a lo largo del tubo que forma su cuello.

Lo que hay que hacer para iniciar su movimiento es mojar la cabeza del pajarito, es suficiente con sumergir su pico en el agua subirá por el fieltro por capilaridad. Después se suelta.

El agua que está en el fieltro se empieza a evaporar (esto ejemplifica la distribución de Maxwell-Boltzmann), la evaporación es un proceso endotérmico, lo que significa que el agua toma energía de su entorno por lo que disminuye la temperatura en la cabeza del pajarito, esta baja en la temperatura hace que el vapor de cloruro de metileno que está allí se condense, esto hace que disminuya la presión en la cabeza del pajarito (Ley de los Gases Ideales), así, la mayor presión de gas que hay en la parte de abajo, el abdomen, empuja el líquido y la hace subir por el cuello.

El líquido que sube llega hasta la cabeza del pajarito lo que genera una nueva distribución de masa, ahora la cabeza, llena de líquido se hace más pesada por lo que se inclina hacia delante y vuelve a sumergir el pico en el agua.

Cuando, al inclinarse, su posición se vuelve horizontal la parte de abajo del tubo que forma el cuello ya no está sumergida en el cloruro de metileno por lo que sube una burbuja que drena el líquido de la cabeza desplazado por el vapor.

El líquido vuelve al abdomen del pajarito haciendo la parte de abajo pesada por lo que se vuelve a levantar y así se inicia el ciclo nuevamente que se repetirá siempre que su cabeza se mantenga mojada.

Mucha gente lo confunde con una máquina de movimiento perpetuo pero no lo es, necesita de una diferencia de temperatura entre sus extremos para funcionar por lo que se le llama “motor de calor”.