Pressão atmosférica na água 05

Colocar ar dentro da garrafa

Essa experiência, conhecida como “garrafa de Mariotte”, demonstra alguns dos efeitos da pressão atmosférica. Existem formulas para calcular esse fenômeno, basta pesquisar na WEB por “garrafa de Mariotte”. Para analisar porque isso acontece nós precisamos primeiro observar alguns detalhes, por exemplo:

1) A garrafa está cheia de água e também está com a boca fechada com a tampa;
2) O ar só pode entrar na garrafa através do canudo na vertical preso na tampa;
3) A ponta de baixo do canudo preso na tampa está acima do canudo preso no furo no fundo da garrafa na posição horizontal;
4) Ao mesmo tempo que a água começa a sair pelo canudo na horizontal o ar entra na garrafa através do canudo na vertical.

A água sai da garrafa porque a gravidade a puxa para baixo através do canudo na horizontal, mas a água também sai da garrafa porque existe uma entrada de ar na parte de cima através do canudo na vertical. Faça uma experiência, use um dedo para fechar ponta do canudo que está na tampa e observe como a água para de sair pelo canudo na horizontal.
    

Observe que a força do jato de água que sai pelo canudo na horizontal é sempre a mesma. Outra observação interessante é que a água não sai da garrafa se a ponta do canudo na vertical estiver mais abaixo que o canudo na horizontal. Isso significa que a água só sai da garrafa se o ar conseguir entrar, mas o ar não consegue entrar se a ponta do canudo na vertical estiver mais baixa que o canudo na horizontal.
    

Essa experiência pode ser usada para explicar o “efeito Mariotte”, uma homenagem ao físico francês Edme Marriotte autor da experiência conhecida como “garrafa de Mariotte”.

Colocar ar dentro da garrafa

Cuidado: essa atividade usa cola quente e ela pode causar queimaduras graves, por esse motivo a cola quente só deve ser usada com o acompanhamento de um adulto responsável. Quando precisar desse tipo de cola use sempre a pistola de cola quente, trabalhar com ela é mais seguro, ou use cola universal que é barata, fácil de encontrar e cola quase tudo.
    

Para vedar os furos na tampa e na garrafa você pode usar massa de modelar ao invés de cola quente. Aliás, usar massa de modelar vai permitir fazer uma série de outras experiências.

    
Os furos na tampa e na garrafa precisam estar bem fechados (com cola ou massa de modelar), do contrário a água vai sair pelo canudo na garrafa e não será possível ver as bolhas de ar entrando pelo canudo que está preso na tampa.

Ao contrário da tampa o plástico da garrafa pet é difícil de fazer um furo redondo, por esse motivo que é bom esquentar a ponta da tesoura.
    

Uma coisa legal dessa experiência é conseguir ver o ar entrando na garrafa. Com essa experiência a criança consegue ver que o ar está entrando e ocupando o lugar da água que sai da garrafa.

A ponta de baixo do canudo de refrigerante que está preso na tampa precisa ficar acima do canudo que está preso parte de baixo da garrafa. Se esse canudo ficar abaixo do canudo na garrafa a água não vai sair e o ar não vai entrar. Se o canudo estiver muito grande basta cortar um pedaço na parte de baixo para resolver o problema.

Colocar ar dentro da garrafa

Cuidado: essa atividade usa cola quente e ela pode causar queimaduras graves, por esse motivo a cola quente só deve ser usada com o acompanhamento de um adulto responsável. Quando precisar desse tipo de cola use sempre a pistola de cola quente, trabalhar com ela é mais seguro, ou use cola universal que é barata, fácil de encontrar e cola quase tudo.

Pais
Sempre que possível faça experiências junto com seu(s) filho(s) e explique “por que” essas coisas acontecem. Isso com certeza 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:
Física/Ciências - quando falar sobre pressão atmosférica, gravidade, forças de adesão e coesão da água, etc.

Você pode usar massa de modelar, ao invés de cola, para vedar os espaços entre o canudo e o furo na tampa da garrafa, dessa forma você vai conseguir fazer outras experiências, por exemplo:

1) Use um dedo para fechar a ponta do canudo acima da tampa e a água vai parar de jorrar pelo canudo no fundo da garrafa. Por que isso acontece?
2) O que acontece se as garrafas tiverem canudos com diâmetros diferentes?
3) O que acontece se a ponta de baixo do canudo que está na tampa estiver mais baixo que o canudo no fundo da garrafa?
4) O que acontece se você assoprar por um dos canudos?
5) Coloque uma moeda embaixo do jato de água e verifique que o jato será constante, ou seja, a água vai jorrar no mesmo ponto até que a água fique abaixo da ponta inferior do canudo preso na tampa. Assim que a água atingir o nível mais baixo do canudo o jato vai começar a perder força;
6) Tire a tampa da garrafa e repita a experiência sem ela. Observe que o jato de água que sai pelo canudo na horizontal não será constante, a medida que a água vai baixando seu nível na garrafa o jato de água vai perdendo força;
7) Sobre o canudo preso na tampa: quanto menor for o tamanho desse canudo dentro da garrafa mais forte será o jato de água que vai sair pelo canudo no fundo da garrafa. Por que isso acontece?
8) Faça um segundo furo na garrafa, pode ser no centro da garrafa, coloque mais um canudo na horizontal e observe como a água só sai pelo canudo que está no fundo da garrafa, por que? (importante: o segundo furo tem que estar acima da ponta de baixo do canudo na vertical).