Mergulhador cartesiano c/canudo

Mergulhador cartesiano com canudo e clipes

Essa experiência é conhecida como “mergulhador cartesiano”. O princípio de funcionamento é muito parecido com o submarino, que nada mais é do que um meio de transporte que consegue viajar sob e sobre as águas.
    

O submarino utiliza um equipamento chamado tanque de lastro. Quando ele quer afundar os tanques de lastro se enchem de água e o submarino afunda, quando querem viajar sobre as águas os tanques de lastro se enchem de ar. É muito simples, enchendo o tanque de lastro com água o submarino fica mais pesado e afunda, enchendo com ar ele fica mais leve e sobe.

O mergulhador cartesiano segue o mesmo princípio. Como uma das pontas do canudo está fechada porque foi derretida com fogo, a água não consegue entrar pela ponta na parte de baixo (que está aberta) porque o ar dentro dele não deixa (pressão atmosférica).
    

Quando apertamos a garrafa aumentamos a pressão atmosférica dentro dela e isso faz com que o ar dentro do canudo fique mais comprimido. De modo bem grosseiro podemos dizer que o ar diminui de tamanho e um pouco de água consegue entrar no canudo fazendo com que ele fique mais pesado.
    

Quando paramos de apertar à garrafa a pressão atmosférica volta ao estado normal. Com menos pressão o ar volta ao seu tamanho original, consequentemente a água sai do canudo que consequentemente fica mais leve e volta a flutuar.
    

Mergulhador cartesiano com canudo e clipes

Cuidado: essa atividade precisa usar fogo e ele pode causar ferimentos ou outros acidentes graves. Essa atividade exige a presença de um adulto.

Desenhe a carinha dos dois lados do canudo.

O tamanho do “mergulhador” depende do tipo do canudo e do clipes. Mas, se usar um canudo de refrigerante normal (não muito fino nem muito grosso) e um clipes 2.0, corte um pedaço de canudo com a largura de 2 dedos (3.5 cm) que deve funcionar.
    

Use a ponta do clipes para furar o canudo e fure do lado onde está desenhada a carinha. Dessa forma, depois de encaixado, o clipes vai ficar parecendo as pernas do boneco.
    

Se o “mergulhador” não flutuar no copo com água pode ser que o canudo está muito pequeno (precisa refazer) ou o clipes é muito pesado (precisa aumentar o tamanho do canudo).

Na hora de testar o mergulhador no copo com água observe se a ponta de cima do canudo fica no nível da água ou bem próximo dela. Se a ponta do canudo ficar muito acima do nível da água será necessário cortar um pedaço pequeno na parte de baixo e encaixar novamente o clipes.
    
Depois de colocar o mergulhador no copo com água, use um dedo para bater na ponta de cima do canudo. O mergulhador tem que afundar e voltar a superfície, se isso não acontecer é porque algo está errado. O mais provável é que a ponta de cima não está bem fechada (está entrando água no canudo).

Se não quiser derreter a ponta do canudo você pode usar um pedaço de fita adesiva ao invés de fogo. Nesse caso, amasse a ponta do canudo para ficar reta, cole a fita adesiva ao redor da ponta amassada (metade de cada lado do canudo) e depois corte o excesso de fita que ficar nas pontas.
    

Quanto mais próximo do nível da água estiver a ponta do canudo mais sensível será o “mergulhador”. Isso significa que, com a menor pressão feita na garrafa ele vai afundar. Quanto mais sensível ele estiver mais fácil será para as crianças pequenas conseguirem brincar.
    
Se a garrafa tombar é bem provável que entre água no canudo. Nesse caso o mergulhador vai ficar posicionado no fundo da garrafa e será necessário remover e colocar novamente dentro da garrafa para que volte a funcionar.

Mergulhador cartesiano com canudo e clipes

Pais
Sempre que possível ensine ou faça junto com seu(s) filho(s) atividades manuais como construir brinquedos, fazer dobraduras, experimentos científicos simples, truques de mágica, etc. Explique os detalhes da atividade, como, por exemplo, porque as coisas acontecem, quem inventou, onde é usado, etc. Isso vai ajudar a desenvolver a curiosidade, criatividade e a autoestima da criança.

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
Esse brinquedo pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências ou Física – quando falar sobre flutuação dos corpos, densidade, pressão atmosférica, exemplificar como funciona um submarino etc.

Uma sugestão para pais e professores fazer a introdução ao assunto:
comece apresentando como um truque de mágica. É só fingir que sua mão do lado de fora da garrafa controla o objeto que está dentro. Se a garrafa estiver bem cheia d’água e o mergulhador cartesiano for bem sensível às crianças não vão notar que a garrafa está sendo pressionada com a outra mão.
    

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências ou Física – quando falar sobre flutuação dos corpos, densidade, pressão atmosférica, exemplificar como funciona um submarino etc.

Ideia de atividade para fazer com os alunos

O mergulhador cartesiano pode ser usado como um barômetro. Mas, para fazer isso ele precisa estar bem sensível, ou seja, tem que ter o peso certo para afundar ao primeiro sinal de pressão na garrafa.

1) acerte o peso para que o "mergulhador" fique bem sensível;
2) pesquise a previsão do tempo, a experiência precisa começar em um dia com previsão de chuva;
3) nesse dia, quando o céu estiver coberto de nuvens e antes de chover, você coloca o "mergulhador" dentro da garrafa e aperta bem a tampa (o "mergulhador" vai ficar na parte de cima da garrafa);
4) quando o tempo começar a melhorar o "mergulhador" vai afundar na garrafa;
5) quando estiver para chover o "mergulhador" vai subir novamente.

Isso acontece porque antes da chuva a pressão atmosférica fica mais baixa. Então, se você coloca o "mergulhador" na garrafa e fecha bem a tampa a pressão do lado de fora e do lado de dentro da garrafa vão estar equilibrados com a pressão baixa.

Quando o tempo começar a melhorar a pressão atmosférica vai aumentar, então ela vai pressionar a garrafa e o "mergulhador" vai descer.

Quando estiver para chover a pressão atmosférica vai diminuir novamente, então a garrafa vai deixar de ser pressionada e o "mergulhador" vai subir.