Redemoinho dentro da garrafa

Redemoinho dentro da garrafa

O formato de um redemoinho é igual ao de um tornado, que é uma das grandes forças da natureza que pode ser observada com frequência em algumas regiões do planeta, por exemplo, nos Estados Unidos.

Se você simplesmente virar a garrafa de cabeça para baixo nada vai acontecer. Os furos nas duas tampas são muito pequenos, a pressão atmosférica e a força da tensão superficial da água impendem que ela saia da garrafa.
    

Se você agitar a garrafa com movimentos circulares a água vai começar a girar dentro da garrafa. Na parte de baixo da garrafa a água que está girando vai começar a passar através das bordas nos furos nas tampas deixando uma espécie de cano de ar no centro.
    

O formato do redemoinho aparece por causa desse cano de ar no centro com a água girando a sua volta.

Resumo: vórtices são movimentos espirais ao redor de um centro de rotação. Girando a garrafa em um movimento circular cria-se um vórtice na água. A água girando em torno do centro do vórtice é o que permite visualizar o redemoinho.

Vórtices são encontrados nos mais diversos locais da natureza, como correntes circulares de água (vaso sanitário), quando se mexe uma xícara de café, furacões, tornados ou efeitos de ponta de asa. Este último é muito estudado pela indústria aeronáutica para testes em aviões. (fonte: wikipedia)
    

Redemoinho 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, mas é mais demorada para secar.

Tem que usar duas tampas de garrafa, uma colada na outra. Se fizer com uma única tampa não vai funcionar. Essa experiência precisa da segunda tampa para que a água possa escorrer através dela.
    

Colocar palitos de dente enquanto a garrafa está de ponta cabeça mostra como a pressão atmosférica e a tensão superficial não permitem que a água saia da garrafa, mesmo furando a água com palitos de dente.
    

Inserir o canudo de refrigerante pelos furos nas tampas dá um efeito visual muito legal, é possível visualizar o ar entrando enquanto a água sai da garrafa. Quanto mais fino for esse canudo, a água vai demorar mais tempo para sair.
    
Usar o canudo para retirar a água da garrafa é uma forma de mostrar como o vórtice cria o efeito visual e também ajuda a água a sair da garrafa. O cano de ar criado pelo vórtice é substituído nesse caso pelo canudo de refrigerante.

Essa experiência deve ser feita com uma garrafa de 1 litro ou maior. Quanto menor a garrafa menos tempo dura o efeito visual.

Se o vórtice não estiver aparecendo pode ser porque você não está conseguindo fazer os movimentos circulares com a garrafa para girar a água internamente, os furos podem estar muito pequenos ou os furos não estão alinhados (os dois no centro).

Segure a parte de baixo da garrafa (boca da garrafa) com uma mão e com a outra mão você segura a parte de cima (o fundo da garrafa). Faça os movimentos circulares de forma que a boda da garrafa fique quase imóvel e a parte de trás da garrafa gire rapidamente.

Não remova o plástico do lado de dentro da tampa de garrafa, ele evita que o liquido saia pela tampa.

Depois de colar as tampas de garrafa pet passe um pouco de cola quente ao redor da emenda das duas tampas.
    
É importante passar bastante fita adesiva entre as tampas, só a cola quente não vai conseguir manter as duas grudadas. Coloque a fita adesiva bem apertada para garantir que as tampas não vão se soltar.

Não encha a garrafa com água até a boca. A garrafa precisa de um pouco de ar para criar o vórtice.

Os furos nas tampas precisam estar alinhados e não podem ser muito pequenos.

Redemoinho dentro da garrafa

Pais
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, mas é mais demorada para secar.

Sempre que possível monte o brinquedo junto com seu(s) filho(s). Explique os detalhes de cada parte da montagem, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Faça algumas experiências, por exemplo, acrescente pequenos pedaços de papel alumínio dentro da garrafa para melhorar a visualização do vórtice.

Professores
Esse brinquedo pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Geografia - quando falar sobre as regiões no planeta que são castigadas por esse fenômeno.
Ciências ou Física – quando falar sobre movimento, tensão superficial da água, pressão atmosférica, energia etc.

Pode-se usar o tema para pesquisas, como, por exemplo:

O tornado gira tanto no sentido horário quanto no anti-horário?
(A direção de rotação que um vórtice adota, sentido horário ou anti-horário, depende da força que o provocou. Em condições autônomas, sofre influência inercial da rotação do planeta (chamado força de Coriolis) faz com que os vórtices naturais do hemisfério norte girem no sentido anti-horário, e os do hemisfério sul no sentido horário.)

Qual região dos Estados Unidos é famosa por causa dos tornados?
(O estado de Oklahoma tem a maior taxa de grandes tornados super destruidores.)

Qual a diferença entre um tornado e um furacão?
(São muitas as diferenças, mas podemos dizer que os tornados se formam tanto em terra quanto na água, os furacões se formam apenas nos oceanos.)