Ao encher um copo ou outro recipiente com água de torneira, o que podemos observar

COM O TEMA: PRESSÃO ATMOSFÉRICA O PROFESSOR DE FÍSICA, SANDRO MILBRATZ REALIZOU UM TRABALHO PRÁTICO COM AS TURMAS DO ENSINO MÉDIO

ATIVIDADES DESENVOLVIDAS

A VELA QUE LEVANTA A ÁGUA

OBJETIVO: ILUSTRAR OS EFEITOS DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.

MATERIAL: UM COPO DE VIDRO; UMA VELA; UM PRATO E ÁGUA.          

PROCEDIMENTO:

COLE A VELA NO PRATO COM UM POUCO DE CERA DERRETIDA. COLOQUE ÁGUA NO PRATO.ACENDA A VELA E CUBRA COM O COPO DE VIDRO COMO MOSTRA A FIGURA ABAIXO.DEPOIS DE CERTO TEMPO, A VELA APAGA E A ÁGUA COMEÇA A ENTRAR NO COPO.

EXPLICAÇÃO:

QUE A VELA SE APAGA LOGO QUE É COBERTA PELO COPO, NÃO HÁ QUALQUER DÚVIDA. ASSIM QUE O OXIGÊNIO É CONSUMIDO, PELO MENOS EM PARTE, A COMBUSTÃO DA VELA CESSA. QUANTO À SUBIDA DO NÍVEL DA ÁGUA, A EXPLICAÇÃO CORRETA ENVOLVE BASICAMENTE A EXPANSÃO E CONTRAÇÃO DOS GASES DO COPO, DEVIDO À VARIAÇÃO DE TEMPERATURA. OCORRE ASSIM. QUANDO O COPO COBRE A VELA, A PORÇÃO DO AR APRISIONADA NO COPO É RAPIDAMENTE AQUECIDA, EXPANDINDO-SE. ANTES QUE O COPO TOQUE A ÁGUA, UMA PARCELA DESSE AR ESCAPA PELO ESPAÇO ENTRE A ÁGUA E A BOCA DO COPO. ISSO FAZ COM QUE A DENSIDADE DO AR NO INTERIOR DO COPO SEJA MENOR DO QUE NO EXTERIOR. ASSIM QUE A VELA SE APAGA, OS GASES NO COPO SÃO RAPIDAMENTE RESFRIADOS, O QUE REDUZ A PRESSÃO INTERNA. A DIFERENÇA ENTRE A PRESSÃO EXTERNA (PRESSÃO ATMOSFÉRICA) E A INTERNA É QUE FAZ COM QUE O NÍVEL DE ÁGUA NO FRASCO SUBA.O AR QUENTE, QUE ENVOLVE A VELA, VAI RESFRIAR-SE NA MEDIDA QUE A VELA APAGA, ENTÃO A PRESSÃO DENTRO DO COPO VAI SER MENOR E A ÁGUA É EMPURRADA PARA DENTRO DO COPO PELA PRESSÃO ATMOSFÉRICA. A VELA APAGA PORQUE NÃO EXISTE DENTRO DO COPO GÁS OXIGÊNIO PARA SE TRANSFORMAR EM CO2.

DESAFIANDO A GRAVIDADE

MATERIAL NECESSÁRIO: 1 COPO DE VIDRO, UM PEDAÇO DE PAPEL SULFITE DE 10 CM X 10 CM, ÁGUA.

OBJETIVOS:

-VERIFICAR A ATUAÇÃO DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA, DE BAIXO PARA CIMA, ANULANDO A FORÇA GRAVITACIONAL QUE ATUA SOBRE A ÁGUA;

-COMPREENDER QUE A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, OU SEJA, A FORÇA EXERCIDA PELA ATMOSFERA SUPERA O PESO DA ÁGUA SOBRE O CARTÃO E IMPEDE QUE A ÁGUA CAIA QUANDO SE VIRA O COPO  DE BOCA PARA BAIXO.

CUIDADOS: 
SUGERE-SE QUE O EXPERIMENTO SEJA FEITO FORA DA SALA DE AULA OU NA PIA DE UM LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS. CASO SEJA FEITO EM SALA DE AULA, É INTERESSANTE REALIZAR O EXPERIMENTO SOBRE UMA BACIA (VASILHA), PARA QUE NÃO SEJA DERRAMADA ÁGUA SOBRE A CARTEIRA OU ATÉ MESMO SOBRE ALGUM ALUNO OU O PROFESSOR.

PROCEDIMENTOS:

A) COLOQUE ÁGUA NO COPO ATÉ QUE ELA TRANSBORDE;

B) EM SEGUIDA, CUBRA-O COM O PEDAÇO DE PAPEL DE MODO QUE ELE GRUDE NAS BORDAS DO COPO;

C) OBSERVE QUE NÃO FICA NENHUMA BOLHA DE AR ENTRE O PAPEL E A ÁGUA;

D) COM UMA DAS PALMAS EM CIMA DA FOLHA DE PAPEL, VIRE O COPO DE BOCA PARA BAIXO;

E) EM SEGUIDA, CUIDADOSAMENTE, RETIRA-SE A MÃO, SOLTANDO O PAPEL;

F) DIMINUA A QUANTIDADE DE ÁGUA NO INTERIOR DO COPO E REFAÇA A EXPERIÊNCIA.                                                                                                                                        

POR QUE ISSO ACONTECE? 
QUANDO O PAPEL É PRESSIONADO PELA PALMA DA MÃO CONTRA A BOCA DO COPO, UM POUCO DESSE AR É EXPULSO. ISTO FAZ COM QUE O VOLUME EFETIVO DO AR ENTRE O NÍVEL DA ÁGUA E A FOLHA DE PAPEL DIMINUA.QUANDO O COPO É VIRADO, O AR SOBE , PASSANDO A OCUPAR TODO O VOLUME EXISTENTE ENTRE O NÍVEL DA ÁGUA E O FUNDO DO COPO. NESSE PROCESSO, O AR SOFRE UMA EXPANSÃO E A SUA PRESSÃO DIMINUI, PORQUE UM POUCO DE ÁGUA SEMPRE ESCAPA E O PAPEL DESCE UM POUCO. DENTRO DO COPO A PRESSÃO FICA MENOR DO QUE A PRESSÃO EXTERIOR.A PRESSÃO DO AR DIMINUI QUANDO ELE SOFRE UMA EXPANSÃO (MESMO EFEITO QUE ACONTECE COM A PRESSÃO PARA ALTITUDES MAIORES).PORTANTO, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, QUE ESTÁ AGINDO DE FORA PARA DENTRO DO COPO, É MAIOR QUE A PRESSÃO DA ÁGUA, QUE AGE DE DENTRO PARA FORA DO COPO, E QUE ISSO IMPEDE A CARTOLINA DE CAIR. A PRESSÃO ATMOSFÉRICA É CAPAZ DE EQUILIBRAR UMA COLUNA DE ÁGUA DE ATÉ 10 METROS DE ALTURA.O EXPERIMENTO NÃO FUNCIONA COM O COPO COMPLETAMENTE CHEIO DE ÁGUA POR QUE COMO O AR NÃO SOFRE EXPANSÃO NESSE CASO, A PRESSÃO INTERNA NÃO É MENOR QUE A PRESSÃO EXTERNA.SE ESSE EXPERIMENTO FOSSE REALIZADO NA LUA, A ÁGUA IRIA CAIR, POIS NA LUA NÃO HÁ ATMOSFERA (PATM=0).

A GARRAFA QUE ENCOLHE

OBJETIVO: ILUSTRAR OS EFEITOS DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.

MATERIAL NECESSÁRIO: 1 GARRAFA DE PLÁSTICO DE 500 OU 600 ML COM TAMPA;  ÁGUA DA TORNEIRA MUITO QUENTE

PROCEDIMENTO:

1-CONSIGA UM POUCO DE ÁGUA BEM QUENTE, CERCA DE 100 ML, COLOQUE DENTRO DA GARRAFA E APÓS ALGUNS SEGUNDOS TAMPE-A. DEPOIS,  AGITE-A DURANTE ALGUM TEMPO. TENHA CUIDADO COM A ÁGUA QUENTE.

2-EM SEGUIDA, COLOQUE A GARRAFA EM UM RECIPIENTE (BACIA OU BALDE) COM ÁGUA FRIA. VOCÊ PODE COLOCAR BASTANTE GELO NA ÁGUA DO RECIPIENTE.

EXPLICAÇÃO: 
A ÁGUA QUENTE AQUECE TODO O AR QUE ESTÁ DENTRO DA GARRAFA. QUANDO A ÁGUA QUENTE É DESPEJADA E A TAMPA COLOCADA, O AR DENTRO DA GARRAFA COMEÇA A ARREFECER (ESFRIAR), E OCUPA MENOS ESPAÇO, POR ISSO A GARRAFA ENCOLHE, POIS AS PAREDES DA GARRAFA SÃO EMPURRADAS PARA DENTRO PELA FORÇA DA PRESSÃO DO AR FORA DA GARRAFA.ESSE EXPERIMENTO DEMONSTRA CLARAMENTE A ATUAÇÃO DA PRESSÃO EM TODOS OS PONTOS DA GARRAFA. PARA DEMONSTRAR DE MANEIRA IMPACTANTE A ATUAÇÃO DA PRESSÃO, APÓS JOGAR A ÁGUA QUENTE FORA, PODE-SE TAMPAR A GARRAFA COM UMA BEXIGA, COLOCANDO A BOCA DA BEXIGA NA BOCA DA GARRAFA E ENFIANDO O CORPO DA BEXIGA EM SEU INTERIOR. AO ESFRIARMOS A GARRAFA, PODEREMOS OBSERVAR A BEXIGA ENCHER EM SEU INTERIOR, DEMONSTRANDO A ATUAÇÃO DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.ISTO OCORRE PORQUE A ÁGUA QUENTE CAUSOU UMA EXPANSÃO DO AR DENTRO DA GARRAFA, FORÇANDO A SAÍDA DE UM POUCO PELO GARGALO. O RESFRIAMENTO CAUSOU UMA DIMINUIÇÃO DO VOLUME E UMA QUEDA DA PRESSÃO DENTRO DA GARRAFA. DESTA FORMA A PRESSÃO ATMOSFÉRICA FEZ SUA PARTE, ENCHENDO A BEXIGA.O INTERESSANTE É QUE, NO FINAL, O PONTO DE EQUILÍBRIO SERÁ ALCANÇADO COM A BEXIGA CHEIA DENTRO DA GARRAFA.COMO A BEXIGA É MUITO MAIS MALEÁVEL, ELA ACABA ENCHENDO E EVITANDO A DEFORMAÇÃO DA GARRAFA. O IDEAL NESSE CASO É UTILIZAR UMA GARRAFA MAIS RESISTENTE À DEFORMAÇÃO, DE MODO A TORNAR MAIS EVIDENTE AA DEFORMAÇÃO DA BEXIGA.

CANUDINHOS QUE NÃO DEIXAM O LÍQUIDO SUBIR

OBJETIVO: DEMONSTRAR A EXISTÊNCIA DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.

MATERIAL: COPO COM ÁGUA; DOIS CANUDOS DE REFRIGERANTE.

PERGUNTA: AO TOMAR AQUELE SUCO REFRESCANTE JÁ SE PERGUNTOU COMO O LÍQUIDO SOBE PELO CANUDINHO? A DIFERENÇA DE PRESSÃO EXPLICA TUDO. 

PROCEDIMENTO:

- COLOCAR UM CANUDO NO COPO COM ÁGUA E PEDIR PARA ALGUÉM ASPIRAR A ÁGUA PELO O CANUDO;

- DEPOIS COLOCAR OS DOIS CANUDOS DENTRO DO MESMO COPO E PEÇA PARA SEU AMIGO ASPIRAR NOVAMENTE A ÁGUA COM OS DOIS CANUDOS JUNTOS;

- MUDAR, COLOCANDO UM CANUDO DENTRO DO COPO E O OUTRO FORA E PEDIR PARA ELE ASPIRAR A ÁGUA SUGANDO PELAS DUAS EXTREMIDADES LIVRES DO CANUDO AO MESMO TEMPO;

- ELE AINDA CONSEGUE BEBER?

EXPLICAÇÃO:

- COM UM CANUDINHO > PARA QUE A ÁGUA SEJA SUGADA É PRECISO HAVER DIFERENÇA DE PRESSÃO.O LÍQUIDO SÓ SOBE PELO CANUDO SE MODIFICARMOS A PRESSÃO EM SEU INTERIOR, COMO SE FAZ ISSO? É SÓ SUGAR QUANDO FAZEMOS ISSO, A PRESSÃO FORA DO CANUDINHO CONTINUA A MESMA, MAS A PRESSÃO DENTRO DO CANUDO DIMINUI.  O LÍQUIDO SOBE PELA DIFERENÇA DE PRESSÃO: A PRESSÃO FORA DO CANUDO É MAIOR QUE DENTRO DO CANUDO, EMPURRANDO O LÍQUIDO PRA CIMA. "SE COLOCARMOS UM CANUDINHO PARA SUGAR O LÍQUIDO... TUDO NORMAL", CONTOU. "É A PRESSÃO ATMOSFÉRICA QUE EMPURRA O SUCO PARA DENTRO DA BOCA."

- COM DOIS CANUDINHOS > OBSERVAÇÃO: “NÃO CONSEGUIMOS INGERIR O LÍQUIDO." POR QUE ISSO ACONTECE? EXPLICAÇÃO: "O CANUDO QUE ESTÁ FORA DO SUCO FAZ COM QUE DENTRO DA BOCA, A PRESSÃO SEJA IGUAL À PRESSÃO EXTERNA. COM ISSO, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA NÃO EMPURRA O LÍQUIDO PARA DENTRO DA BOCA."

MATERIAL
1. GARRAFA DE PLÁSTICO COM TAMPA DE ROSCA 2. PREGO 3. ÁGUA 4. TIGELA 

COMO FAZER
1. ENCHA A TIGELA DE ÁGUA.
2. FURE A BASE DA GARRAFA COM O PREGO E A COLOQUE DENTRO DA TIGELA.
3. COLOQUE ÁGUA DENTRO DA GARRAFA E FECHE.
4. SEGURE A GARRAFA PELA BOCA SEM APERTÁ-LA E A LEVANTE.O QUE ACONTECE
MESMO COM A GARRAFA FURADA, ENQUANTO ESTIVER TAMPADA, A ÁGUA NÃO CAI. SE ABRIR, A ÁGUA COMEÇA A CAIR; SE FECHAR, A ÁGUA PÁRA. 

POR QUE ACONTECE? 
A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, QUE AGE EM TODAS AS DIREÇÕES APLICA UMA FORÇA ATRAVÉS DOS FUROS DA GARRAFA E SEGURA A ÁGUA DENTRO. COMO ESSA PRESSÃO NÃO AGE DIRETAMENTE NA PARTE DE CIMA QUANDO ESTÁ FECHADA, A ÁGUA NÃO CAI. MAS SE DESTAMPAR, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA ENTRA EM AÇÃO E FAZ A ÁGUA CAIR.

Por que a água sobe no copo?

O que aconteceu com o nível de água dentro do copo?

O que são as gotas de água formadas no recipiente?

Qual é a melhor maneira de deslocar um copo de água completamente cheio sem que nenhuma gota derrame?