Canhão com casca de laranja

Qnt Material Necessário
1 Caneta Esferográfica
1 Casca de Laranja
1 Faca de Metal
1 Molde recortar e/ou dobrar
1 Palito de Churrasco
1 Tesoura
Com essa atividade é possível brincar de tiro ao alvo, mas também dá para explicar o que é pressão atmosférica. Cuidado: não atire na direção de pessoas ou animais, a casca de laranja pode machucar se acertar o olho de alguém.
Idade para fazer
8
Idade para brincar
8
Grau de dificuldade
Fácil
Tempo
5
Área da atividade
Ciências,
Divertimento,
Física,
História,
Tipo da atividade
Brincadeira,
Brinquedo,
Experiência Científica,
Reciclagem,
Local da atividade
Ambiente Aberto,
Ambiente Fechado,
Tema para fazer
Atrito,
Energia,
Energia Cinetica,
Energia Elastica,
Lei de Boyle,
Pressao Atmosferica,
Porque isso acontece?

Canhão com casca de laranja

As duas pontas do tubo da caneta estão obstruídos por pedaços de casca de laranja. Esses pedaços de casca de laranja em contato com o tubo da caneta exercem uma grande força de atrito, ou seja, eles praticamente ficam grudados no tubo de plástico.
    

Acontece que entre os pedaços de casca de laranja nós temos ar dentro do tubo. Então, quando você empurra a casca da laranja através da ponta mais larga do tubo à pressão entre os dois pontos aumenta até que a ponta mais fina não consegue mais segurar a casca da laranja e ela é arremessada com muita velocidade para frente.

Resumindo: quando empurramos a casca da laranja através de uma das pontas do tubo o ar se comprime formando uma energia denominada potencial elástica. Quando a pressão dentro do tubo aumenta ao ponto de empurrar para frente o outro pedaço da casca da laranja o ar se transforma em energia cinética.
    

Energia potencial elástica
É a energia associada à deformação de um corpo, por exemplo, uma mola ou um elástico. Esses objetos tem a capacidade de alterar sua forma (esticar) e quando retornam a forma original liberam energia. Fonte: Wikipédia.

Energia cinética
É a energia relacionada com o estado de movimento de um corpo. Este tipo de energia é uma grandeza escalar que depende da massa e do módulo da velocidade do corpo em questão. Quanto maior o módulo da velocidade do corpo, maior é a energia cinética. Fonte: Wikipédia.

O que pode dar errado?

Canhão com casca de laranja

Cuidado: não aponte seu canhão na direção de outras pessoas ou animais. Se a casca da laranja atingir o olho de alguém pode machucar seriamente.
    

Se a diferença de diâmetro entre as pontas da caneta for grande, você tem que pressionar as duas pontas contra a casca de laranja e empurrar com o palito de churrasco através da ponta mais larga.
    

    

Depois de dar o tiro use o palito para remover a casca de laranja que ficou dentro da caneta e recomece o processo para atirar novamente. Você pode tentar deixar a casca que já está dentro da caneta, cortar uma nova casca com a ponta mais fina e atirar novamente, mas não é sempre que funciona.
    

O canhão funcionou melhor quando eu recortava a casca da laranja pelo lado mais duro (o lado de fora da casca).
    

Algumas canetas não tem muita diferença de diâmetro entre as duas pontas, nesse caso você pode cortar a casca de laranja com a ponta mais larga, empurrar a casca com o palito de churrasco para frente (até próximo da outra ponta) e furar novamente a casca da laranja com a ponta mais larga novamente. Agora é só empurrar como o palito de churrasco através da ponta mais larga da caneta que a primeira casca de laranja deve sair através do furo menor com bastante pressão.

Não pode existir muita diferença entre a ponta com o diâmetro mais largo e o tubo da caneta. Veja o exemplo abaixo, uma das canetas tem as duas pontas mais estreitas que o tubo da caneta, nesse caso não vai funcionar, a outra caneta tem a ponta quase da mesma largura que o tubo da caneta, com essa vai funcionar.

Importante: a diferença de diâmetro entre a ponta da caneta de cima e o tubo é muito grande, ou seja, com esse tubo não vai funcionar.


Importante: a ponta da frente do tubo de cima é bem diferente do tubo que está embaixo. No tubo de cima a ponta vai estreitando gradativamente, enquanto que no tubo de baixo a ponta diminui seu diâmetro abruptamente. Não vai funcionar com o tubo que está na parte de baixo da imagem.


Parecem iguais, mas o canhão funciona com o tubo da caneta que está na parte de baixo da imagem e não funciona com a caneta que está na parte de cima.

Ao invés de casca de laranja você pode usar batata, funciona muito bem. Corte uma tira de batata com no máximo 0,5 cm e proceda da mesma forma que o exemplo mostra com a casca de laranja.

As canetas esferográficas possuem um furo no tubo para entrada de ar. Use fita adesiva para fechar esse furo e aumentar um pouquinho o poder da pressão.

    

Você pode usar copos plásticos como alvo ou recortar o molde que está junto com a atividade para montar alvos de papel.

    

Uma casca de laranja dá para fazer muita munição.
    

Sugestão de sequência didática

Canhão com casca de laranja

Pais
Sempre que possível monte o brinquedo junto com seu(s) filho(s). Explique os detalhes de cada parte da montagem porque isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Esse canhão é para brincar de derrubar alvos, por exemplo, coloque alguns copos plásticos a certa distância e tente acertar os alvos, ou recorte e monte alguns alvos de papel que estão no molde junto com a atividade.

Professores
Esse brinquedo pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
História – quando falar sobre os castelos/fortalezas antes e depois da invenção do canhão.
Física/Ciências - quando falar sobre força, movimento, pressão atmosférica, tipos de energia, etc.

Temas para pesquisa dos alunos
Como que o ar pode ser utilizado como fonte de energia para a realização de trabalho?
O que acontece com o ar quando ele é submetido a grandes pressões?
Como o ar comprimido pode ser utilizado para impulsionar motores, martelos pneumáticos, puxar, empurrar ou realizar trabalho?