Tensão Superficial - copo c/água

Tensão superficial - copo com água

A água não derrama do copo por causa da tensão superficial.

Tensão superficial é um efeito que acontece na camada superficial de um líquido, no nosso exemplo a água. Esse efeito cria uma camada elástica na superfície dos líquidos com força suficiente para segurar a água na borda da moeda.

Essa camada elástica é tão resistente que alguns objetos ou seres vivos conseguem ficar sobre a água sem afundar. Importante, o mosquito não está flutuando, repare que as patas do mosquito, da mesma forma que o clipe de papel, estão curvando a água sem romper aquela camada elástica formada pela tensão superficial.
    

Esse efeito ocorre porque as moléculas no interior de um líquido são atraídas umas pelas outras em todas as direções.

           
A água é formada juntando 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. Esses 3 átomos, quando estão juntos, formam a molécula da água – H₂O.

Existe uma brincadeira chamada cabo de guerra, é quando duas ou mais pessoas puxam as pontas de uma corda para disputar quem é mais forte. Mas, se as pessoas possuírem forças iguais, nenhuma das duas vai sair do lugar porque a força nas duas pontas da corda se anula.

É isso que acontece no interior dos líquidos. As moléculas são atraídas umas pelas outras em todas as direções, e isso faz com que a força de atração seja anulada.

Acontece que na superfície dos líquidos as moléculas são atraídas para baixo e para os lados, mas não para cima. É essa força de atração que cria uma camada elástica capaz de suportar o peso de alguns objetos e insetos. 

Lembre: isso é diferente de flutuar. Se você jogar um pedaço de madeira na água ela vai flutuar, mas se você jogar um clipe na água ele vai afundar. O clipe só não afunda se tiver o peso certo, o formato certo e se for colocado sobre a água da forma certa.

Tensão superficial - copo com água

A quantidade de moedas depende muito do tamanho do copo. Mas, se usar um copo normal, daqueles chamados de copo "americano", você pode usar 30 moedas. Mas, isso só vai funcionar se você encher o copo até 1 ou 2 milímetros da borda.
    
Ao invés de moedas você pode usar clipes, grampo de cabelo, arruelas, porcas, etc.

Uma brincadeira legal é juntar um grupo de amigos e cada um joga uma moeda dentro do copo. Perde aquele que jogar a moeda e a água derramar.

Uma brincadeira legal para fazer com as crianças. Prepare 2 copos com água, em um deles você coloca uma gota de detergente. O detergente vai diminuir a força da tensão superficial, consequentemente esse copo vai suportar um número bem menor de moedas porque a tensão superficial não vai conseguir segurar na água na borda do copo.

Coloque o copo sobre uma superfície plana e fixa. Por exemplo, se o copo estiver sobre uma mesa que balance é provável que a experiência não vá dar certo.
    

Se quiser mostrar para as crianças a força da tensão superficial é mais legal colocar gotas de água em uma moeda. Tem uma atividade gravada explicando como fazer essa experiência.
    

Tensão superficial - copo com água

Pais
Sempre que possível faça a experiência junto com seu(s) filho(s). Procure explicar o resultado da experiência, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Use dois copos para disputar quem consegue colocar mais moedas sem derramar a água.

Em 1968, os pesquisadores George Land e Beth Jarman realizaram uma reveladora pesquisa sobre criatividade com um grupo de 1.600 jovens nos EUA com base em testes usados pela NASA para seleção de cientistas e engenheiros.

Resultado

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências – para explicar o que é uma molécula, átomo, água, como se formam as gotas de água, etc.
Física - quando falar sobre a tensão superficial dos líquidos, membranas, força de adesão e coesão da água, etc.

Uma experiência legal para fazer com as crianças:
Para mostrar a força da tensão superficial, coloque gotas de água em uma moeda. Tem uma atividade gravada explicando como fazer essa experiência.