Lente de aumento com arame

Lente de aumento com arame

Existem 2 motivos pelo qual você consegue fazer uma lente de aumento usando água.

O primeiro motivo é a tensão superficial da água.
A tensão superficial é um efeito que acontece na camada superficial de um líquido, no nosso exemplo a água. Esse efeito cria uma camada elástica e resistente na superfície dos líquidos.
Essa camada é tão resistente que alguns objetos ou seres vivos conseguem até ficar sobre a água sem afundar.

Importante, o mosquito não está flutuando, repare que as patas 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, insetos e também faz com que a água fique grudada na argola de metal.

O segundo motivo é à força de adesão da água que faz com que ela grude na argola de mental.
E quando isso acontece à água fica com o mesmo formato de uma lente de aumento (lente convergente) fazendo com que a luz que passa pela água seja ampliada.

A água possui diversos tipos de forças ocultas, por exemplo, a força da tensão superficial a qual permite que objetos leves e até insetos consigam ficar sobre a água sem afundar, existe a força de coesão que mantém as moléculas da água unidas e a força de aderência.

Força de Aderência: também conhecida como força de adesão, é uma força atrativa que atua entre um líquido e a superfície de um sólido quando estes estão em contato direto. Nessa experiência a água está grudada na argola de metal por causa da força de adesão.

As lentes são utilizadas para ampliar ou reduzir o tamanho dos objetos, possuem diferentes formas e são aplicadas em diferentes instrumentos como nos óculos ou máquinas fotográficas, por exemplo.

As lentes precisam ser feitas por um meio transparente, vidro, plástico, ou como na nossa experiência, com água.

Existem seis diferentes tipos de lentes e a forma como a luz passa por elas modifica a forma como a imagem chega aos nossos olhos.

1 biconvexa, 2 plano-convexa, 3 côncavo-convexa, 4 bicôncava, 5 plano-côncava, e 6 convexo-côncava.

Nas lentes biconvexas, plano-convexas e côncavo-convexas, a luz converge para um determinado ponto, assim sendo, essas lentes são denominadas de lentes convergentes ou lentes de bordas finas. Essas lentes são usadas, por exemplo, nas lupas.

Nas lentes bicôncava, plano-côncava e convexo-côncava a luz diverge. Dessa forma, as lentes bicôncavas, plano-côncava e convexo-côncava são chamadas de lentes divergentes ou lentes de bordas grossas. Estas lentes normalmente são usadas para corrigir problemas visuais, tais como a hipermetropia, astigmatismo e miopia.

Lente de aumento com arame

O aro não pode ser muito grande, do contrário a água não vai conseguir grudar no metal.

Você pode colocar uma gota de detergente na água onde você vai mergulhar o aro. O detergente diminui a força da tensão superficial fazendo com que a água ao redor do arame dure mais tempo.

A camada de água ao redor do aro vai estourar em algum momento e vai molhar o papel.
Cuidado: use um pedaço de jornal velho para fazer essa experiência.

A espessura do arame também influencia porque quanto mais fino ele for menor terá que ser o aro, do contrário a água não vai conseguir grudar ao redor dele. A água se mantém ao redor do aro por causa da força de coesão e adesão, e não por causa da tensão superficial da água.

O clipe de papel não é o melhor metal para fazer essa experiência, mas é o mais fácil de encontrar em casa. Se possível use arame de artesanato que é bem maleável.

Lente de aumento com arame

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.
Mostre o formato da água que está presa ao redor do aro de metal.

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, forças de adesão e coesão da água, membranas, ótica, luz, etc.