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Ask Señor Science

Dear Señor Science,

Do fish sink if they stop swimming?
-- Joanne

Dear Joanne,

Have you ever tried to float in water, and noticed when you inhale, you float higher? Well, the science behind this experience is what helps keep fish from sinking when they stop swimming. It’s all about density (mass ÷ volume). Most fish don’t sink or float if they stop swimming because they control how deep they are in the water by controlling their density. When a fish draws water through its gills, it can channel some of the gases from the water into a flexible internal organ called a swim bladder. As the bladder fills with gas, the fish becomes less dense than the surrounding water and rises until it reaches a place where the water is less dense, and the water pressure is again just right, allowing the fish to "hang out" at that level. As the fish releases air from the bladder, it becomes denser (but just as smart!) and sinks.

You can investigate density with balloons* and a sink or bucket of water. Blow some air into a balloon, and tie it off. Now carefully partially fill a second balloon with water, then blow some air in it, and tie it. Fill a third balloon with only water, and tie it off with as little air in it as possible. Put each balloon in the water. What do you notice about where the balloons and their contents go? What happens if you try balloons with more or less air or water?

* You can use small plastic bottles with caps instead of balloons.

---Originally published in the Fall-Winter 2011 issue of Explora's newsletter, Explorations. ---

Querido Señor Ciencia:

¿Los peces se hunden cuando dejan de nadar?
-- Joanne

Querida Joanne:

¿Has tratado de flotar en el agua y notado que cuando tomas aire, flotas mejor? Bueno, la ciencia detrás de esta experiencia es la que evita que los peces se hundan cuando dejan de nadar. Es la densidad (masa dividida por volumen).

La mayoría de los peces no se hunden o flotan cuando dejan de nadar porque controlan su profundidad en el agua, al controlar su densidad. Cuando un pez pasa agua a través de sus agallas, puede canalizar algunos de los gases del agua hacia un órgano flexible interno llamado vejiga natatoria. Conforme la vejiga se llena de gas, el pez se vuelve menos denso que el agua que le rodea y sube hasta que alcanza un nivel donde el agua es menos densa y donde la presión de agua es de nuevo la precisa, permitiendo al pez "pasar el rato" en ese nivel. Conforme el pez libera gas de la vejiga, se vuelve más denso (¡pero igual de listo!) y se hunde.

Puedes investigar sobre la densidad usando globos* y un lavabo o cubeta de agua. Infla un globo y anúdalo. Con cuidado llena parcialmente otro globo con agua, ínflalo un poco y anúdalo. Llena de agua un tercer globo y anúdalo con la menor cantidad de aire posible. Pon los globos en el agua. ¿Qué sucede con los globos y su contenido? ¿Qué sucede cuando haces la prueba usando globos con menos o más aire o agua?

* Puedes usar botellas pequeñas de plástico, con tapa, en lugar de globos.

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