Pressão Atmosférica - compressor 01

Compressor de água

De forma mais simples podemos dizer que a água sobe pelo canudo pelo mesmo motivo que um avião consegue voar.

Observe o formato da asa de um avião, repare como a asa é achatada na parte de baixo e curvada na parte de cima.

Vento na asa de um avião.

Quando o avião começa a se movimentar o ar passa de forma diferente entre a parte de cima e a parte de baixo da asa, ou seja, o ar passa em maior quantidade na parte de cima fazendo com que a pressão atmosférica seja menor na parte de cima e maior na parte de baixo.
Como a pressão é menor na parte de cima o avião fica mais leve, como é maior na parte de baixo o avião é empurrado para cima. Essas duas reações em conjunto geram uma força chamada “sustentação”, e é ela a grande responsável por permitir que um avião voe.

Quanto a nossa experiência, é praticamente a mesma coisa. Ao assoprar o canudo na horizontal estamos diminuindo a pressão atmosférica no topo do canudo que está na vertical. É por esse motivo a água é forçada para cima.
    

Uma explicação mais científica e detalhada pode ser obtida com base no princípio de Bernoulli e nos conceitos de pressão hidrostática, pressão cinética e pressão hidrodinâmica total. (fonte: www.pontociencia.org.br)

A pressão hidrostática é a pressão que um fluido exerce sobre a superfície de um objeto em todas as direções e sentidos. Quando o fluido é posto em movimento, surge um novo tipo de pressão, chamada pressão cinética. Ela corresponde à pressão exercida pelo fluido sobre a superfície de um objeto posto à frente do fluxo de escoamento.

A soma dessas duas pressões é chamada pressão hidrodinâmica total.

O princípio de Bernoulli diz que quanto maior a velocidade de um fluido, menor será a pressão hidrostática na direção perpendicular à direção do fluxo.

Nessa experiência, quando assopramos o canudo na horizontal criamos um fluxo de ar tangente à extremidade superior do canudo na vertical e a pressão hidrostática no interior do canudo diminui.

Como a pressão que atua na superfície do líquido situado fora do canudinho é maior (pressão atmosférica), o líquido é forçado a subir pelo interior do canudo. Ao chegar ao topo do canudo, o fluxo de ar dispersa o líquido criando um spray. (fonte: www.pontociencia.org.br)

Compressor de água

O canudo dentro do copo deve ficar num ângulo de 90º graus ou inclinado para frente, ângulo menor que 90º graus.

O canudo fora do copo deve ficar num ângulo de 0^o graus. O ar precisa passar reto pela ponta do canudo que está na vertical.

O canudo que vai dentro do copo não pode ser muito grande, é importante deixar uma área pequena do canudo para fora do copo. Quanto maior a área do canudo fora do copo maior precisa ser a pressão para fazer a água subir.
    

O canudo através do qual você vai assoprar também não pode ser muito grande, do contrário fica difícil segurá-lo.

Não encoste o canudo no fundo do copo, é preciso deixar um espaço para a água poder passar por dentro dele.

Assopre com força, assoprar devagar não vai funcionar.

Um desafio legal para fazer com as crianças:

1. Coloque um pouco de água dentro de uma garrafa pet, pouca água, apenas o suficiente para encher o fundo da garrafa.
2. Coloque um canudo de refrigerante inteiro dentro da garrafa. Importante, tem que ter água o suficiente para que o canudo consiga tocá-la.
3. Veja quem consegue fazer a água subir até o topo da garrafa assoprando um canudo da horizontal.

Compressor de água

Pais
Sempre que possível faça uma experiência junto com seu(s) filho(s). A experiência científica é pura mágica para os olhos de uma criança, aproveite a oportunidade e explique “por que” e “como” essas coisas acontecem. Tenha certeza que isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências ou Física – pressão atmosférica, pressão hidrostática, pressão cinética, Princípio de Bernoulli, etc.

Faça outras experiências
Ao invés de um copo use uma garrafa pet e não corte o canudo que vai dentro dela.

Deixe a água apenas no fundo da garrafa para as crianças observarem como ela sobe pelo canudo conforme assopramos.

Tente usar canudos com espessuras diferentes e veja se funciona melhor ou pior.