Sino de mergulho 02

Sino de mergulho

A garrafa tem um furo no fundo, então, quando a garrafa é colocada dentro do recipiente com água e o furo está fechado, o ar dentro da garrafa impede que a água entre. Consequentemente a bolinha é empurrada para o fundo do recipiente.
    

No momento que tiramos o dedo do furo no fundo da garrafa o ar começa a sair por esse furo, consequentemente a água entra na garrafa e empurra a bolinha para cima.
    

Essa experiência tem como base a pressão atmosférica. É ela que impede que a água entre na garrafa quando está é mergulhada no recipiente com água. Esse é o princípio de funcionamento dos sinos de mergulho.
    

Muito importante: os sinos de mergulho foram os pré-cursores dos submarinos e trajes de mergulho atuais.
    

Eles ganharam esse nome (sinos de mergulho) por causa da sua forma. Eles eram estruturas com a forma de um “sino” que podiam ser mergulhados em águas mais profundas e ainda assim manter uma quantidade de ar do lado de dentro.

O relato mais antigo que se tem notícia sobre um sino de mergulho foi feito por Arquimedes (século IV a.C.), tutor (professor) de Alexandre o Grande.
    
Alexandre o Grande                                 Arquimedes

O primeiro sino de mergulho básico foi provavelmente construído por Guglielmo de Lorena, em 1535. Em 1616, Franz Kessler construiu um sino de mergulho mais aprimorado.

Esses “sinos” foram muito utilizados para trabalhos nos mares e rios. Em 1658, Albrecht von Treileben foi contratado pelo rei Gustavo Adolfo da Suécia para recuperar a carga do navio de guerra “Vasa”, que naufragou no porto de Estocolmo em sua viagem inaugural em 1628. Entre 1663 e 1665 os mergulhadores de von Treileben tiveram sucesso em emergir a maior parte dos canhões, trabalhando em um sino de mergulho.

Em 1687, Sir William Phipps utilizou um container (caixa) de cabeça para baixo para recuperar um tesouro avaliado em £200,000 (Duzentas mil Libras Esterlinas) de um navio espanhol que afundou na costa de Santo Domingo.

Em 1691, o Dr. Edmond Halley (o cometa Halley tem esse nome por causa desse brilhante cientista) completou os planos para construir um sino de mergulho muito aprimorado, capaz de manter-se submerso por longos períodos e equipado com uma janela com o propósito de permitir a exploração submarina, o ar do sino era substituído pelo conteúdo de barris pesados, cheios de ar, enviados pela superfície. Em uma demonstração, Halley e 5 acompanhantes mergulharam até os 18 metros no Rio Tamisa, e manteve-se nesta profundidade por uma hora e meia.
    
Edmund Halley                                       Sino de mergulho de Edmund Halley

Em 1775, Charles Spalding, um fabricante de Endiburgo, melhorou o projeto de Halley adicionando um sistema de contra peso para facilitar o processo de erguer e baixar o sino, bem como um sistema de cordas para se comunicar com a equipe de superfície.

Em 1689, Denis Papin sugeriu que a pressão e o ar fresco dentro de um sino de mergulho poderiam ser mantidos por bombas ou foles. Sua ideia foi implementada exatamente 100 anos depois por um engenheiro John Smeaton que construiu a primeira bomba de ar para mergulho em 1789. (fonte: Wikipédia https://pt.wikipedia.org/wiki/Mergulho#O_Sino_de_Mergulho )
    
Denis Papin                                             John Smeaton

Sino de mergulho

É melhor fazer essa experiência com um recipiente de vidro grande, sem muita água (o suficiente para ver que a bolinha afundar) e com bastante corante. Se a água estiver com uma coloração bem forte e os recipientes forem bem transparente (vidro) vai ser mais fácil para criança observar que a bolinha toca o fundo do recipiente e que a água fica ao redor do copo.

Ao invés de uma garrafa pet você pode usar um copo de vidro que é mais transparente, mas nesse caso não vai dar para fazer a experiência que usa o furo no fundo da garrafa.

Não precisa ser uma bolinha de ping pong, você pode usar uma rolha, tampa de garrafa pet, bolinha de isopor, etc.

Sino de mergulho

Pais
Sempre que possível faça experiências científicas junto com seu(s) filho(s). Além de ser divertido (para os dois) é uma ótima forma para apresentar conteúdos que a criança verá na escola.
Explique “por que” essas coisas acontecem e deixe a criança repetir a experiência sob sua supervisão, isso ajuda a desenvolver a curiosidade, criatividade e a autoestima da criança.

Professores
Essa experiência pode ser usada para ilustrar uma aula de:
Física/Ciências – quando falar sobre pressão atmosférica, exploração dos oceanos, leis do empuxo, etc.
História – quando falar sobre Leonardo da Vinci, Edmund Halley, Aristóteles, Alexandre o Grande, Albert Einstein, etc.

Importante: quanto menor for o furo no fundo da garrafa mais tempo vai demorar para a água entrar. Acredito que dessa forma a experiência fica mais interessante porque as crianças terão mais tempo para observar o que está acontecendo.

Essa atividade pode ser a introdução para a pesquisa de diversos temas históricos, como, por exemplo, o Dr. Edmund Halley que foi o grande responsável para que as descobertas de Isaac Newton viessem a público. Se não fosse a intervenção do Dr. Halley é provável que as descobertas de Newton sobre a luz e a gravidade demorassem muito mais tempo para ser de conhecimento público, isso com certeza teria atrasado as descobertas de diversos outros gênios da história, como Michael Faraday e Albert Einstein (entre vários outros).