Pressão atmosférica na água 03

Pressão Atmosférica na água

Essa experiência demonstra mais de um conceito na área de ciências/física, por exemplo:

1) Porque a bolinha flutua quando colocamos água dentro da garrafa com a tampa?
    
Resposta: isso pode ser explicado pelo princípio de Arquimedes – “Todo corpo mergulhado num líquido recebe por parte do líquido a ação do empuxo, que é uma força dirigida verticalmente de baixo pra cima. A intensidade do empuxo é igual ao peso do volume do líquido deslocado”.
Em palavras mais simples seria o seguinte: quando um objeto é colocado dentro da água ele desloca (espalha) certa quantidade de água. Se a quantidade de água deslocada for maior ou igual ao peso do objeto ele vai flutuar, se a água deslocada for menor que o peso do objeto ele vai afundar.

2) Porque quando a garrafa está sem a tampa a bolinha não flutua e a água não sai da garrafa?
    
Resposta: isso pode começar a ser explicado pelo princípio de Bernoulli, sem entrar em detalhes a água corre ao redor da bolinha de ping pong e isso impede que ela flutue (não é tão simples assim, mas é mais ou menos isso). Além disso, nós outras forças agindo para segurar a bolinha no fundo da garrafa, por exemplo, a tensão superficial da água e as forças de adesão e coesão da água, além da pressão atmosférica (ou pressão da água) que está fazendo força contra a parte de cima da bolinha. Esse conjunto de fatores fazem com que a bolinha fique no fundo da garrafa e a água não saia da garrafa.

3) Porque a bolinha salta para cima quanto a boca da garrafa é mergulhada na outra metade da garrafa com água?
    
Resposta: Quando a boca da garrafa mergulha na outra metade da garrafa com água é como se a garrafa estivesse com a tampa quando colocamos água dentro dela no início da experiência, não é exatamente isso, é apenas um exemplo. Na verdade quando você mergulha a boca da garrafa em um recipiente com água todas as forças que seguravam a bolinha vão deixar de existir, a pressão atmosférica vai se igualar, a tensão superficial e as forças de adesão e coesão da água vão deixar de ter efeito sobre a bolinha, o princípio de Arquimedes vai voltar a ser valido porque as outras forças deixaram de existir.

Pressão Atmosférica na água

Se não tiver bolinha de ping pong você pode usar qualquer outra bolinha que flutue, por exemplo, uma bolinha de isopor. A bolinha é importante porque ela fecha a boca da garrafa.

Essa experiência é mais fácil de fazer com duas pessoas participando. Enquanto uma se encarrega de segurar a garrafa e a tampa o outro se encarrega de providenciar a água.

Para fazer essa experiência com vários alunos, considerando que exista apenas uma torneira disponível na escola, você pode proceder da seguinte forma:

Importante: o professor faz o procedimento junto com um aluno e mostra para os demais como fazer.

1) Dividir os alunos em dupla, cada dupla fica com as duas metades da garrafa e 1 bolinha;

2) Cada dupla de alunos enche a metade de baixo da garrafa com água;

3) Enquanto um aluno segura a metade de cima da garrafa (com a tampa virada para baixo) com a bolinha dentro, o outro aluno joga metade da água dentro da garrafa (a bolinha vai flutuar);

4) O aluno que está segurando a metade de cima da garrafa remove a tampa da garrafa, enquanto o outro aluno fica com a outra metade posicionada embaixo da boca da garrafa (para aproveitar a água que vai sair);

5) Um aluno continua segurando a garrafa com a bolinha dentro, mas dessa vez sem a tampa. O outro aluno joga metade da água do seu recipiente dentro da garrafa (a bolinha vai impedir que água saia da garrafa);

6) O aluno coloca a boca da garrafa dentro da metade da garrafa com água que seu parceiro está segurando (a bolinha vai saltar para cima e a água vai sair pela boca da garrafa).

Fazendo dessa forma os alunos podem repetir a experiência diversas vezes sem desperdiçar água.

Pressão Atmosférica na água

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, leis do empuxo, tensão superficial da água, etc.