Catavento - ar quente sobe 03

Catavento ar quente sobe

O ar quente sobe e por esse motivo o copo que está apoiado na ponta do arame gira. Mas porque o ar quente sobe?

O ar quente sobe porque ele é menos denso que o ar frio!

Quando a vela dentro do copo é acesa ela aquece o ar aumentando seu volume.

Consequentemente a densidade do ar diminui (ele fica mais leve) e ele sobe em direção ao copo na parte de cima do arame formando uma corrente de ar ascendente. O espaço deixado pela porção de ar que subiu vai ser ocupado pela porção de ar mais fria que está a sua volta. Esta nova porção de ar, depois de aquecida, também vai subir.

De uma forma bem simples podemos dizer que o ar quando é aquecido fica mais leve e por esse motivo ele sobe, provocando um vento que vai sair pelos cortes diagonais no copo na parte de cima fazendo com que ele gire.

Catavento ar quente sobe

Cuidado: essa atividade usa fogo e papel, uma combinação que pode ser extremamente perigosa. Se for fazer essa atividade dentro de casa tome as seguintes precauções:

O estilete é dispensável. É possível recortar os copos de isopor ou papel usando apenas uma tesoura com ponta.
    

Quanto menor os dois cortes nas laterais (copo que vai ficar com a vela) melhor. O objetivo das duas aberturas é facilitar a entrada de ar frio enquanto o ar quente está subindo.
    
No exemplo do vídeo nós fizemos os dois cortes grandes apenas por uma questão de visual.

No segundo copo você terá que fazer 8 cortes e dobrar a ponta de cada um deles na diagonal. O ideal é que essa dobra seja bem sutil (não fique muito aberta). O objetivo é que o ar quente saia por esses cortes, é isso que vai fazer com que o copo gire. Quanto menor a abertura mais força o ar quente terá que fazer para sair do copo, consequentemente mais rápido o copo vai girar.
    

Não use uma vela muito grande porque a ponta da chama vai aquecer o arame e isso não é bom para essa atividade. A vela pode ser bem pequena porque o objetivo é que ela aqueça o ar dentro do copo fazendo com que ele suba.

O arame precisa ser maleável, mas se ele for muito mole não vai funcionar. Por exemplo, no vídeo nós usamos arame de artesanato, que não é ideal por que:
    
1) o calor da vela vai amolecer ainda mais o arame e ele não vai suportar o peso do copo;
2) esse arame é muito fino, depois de alguns giros do copo a ponta do arame vai furar o isopor e ele vai parar de girar.

Uma solução, se você for usar arame de artesanato. é dobrar a ponta formando uma espécie de gancho. A ponta dobrada fica arredondada e é mais difícil (não impossível) que ela fure o isopor.
    

O melhor arame para essa atividade é o galvanizado. É fácil de encontrar em casa de material para construção e não é difícil de ser dobrado. Esse tipo de arame tem a cor prateada.

Quanto mais grosso o arame melhor. O problema é que quanto mais grosso mais difícil para dobrar. Antes de comprar peça para o vendedor testar se é possível dobrar o arame com as mãos.

Mesmo um arame mais grosso pode furar o isopor fazendo com que o copo pare de girar. Algumas soluções para esse problema:
1) lixar a ponta do arame fazendo com que ela fique arredondada. Isso vai evitar que ele fure o isopor;
2) colar uma tampa de garrafa, um pedaço de plástico duro ou papelão duro no fundo do copo. Isso vai evitar que o arame fure o isopor.
    
A forma mais rápida de colar alguma coisa no isopor é usar cola quente ou supercola (cola rápida). As outras colas, mesmo a de isopor, demoram muito tempo para secar.

Se o copo não estiver girando pode ser por que:

1) os 8 cortes na lateral do copo estão muito abertos;

2) a ponta do arame furou o isopor e está impedindo o copo de girar.

3) a base dos arames (o centro das 3 pontas) não está no centro do copo.

Experiências que os alunos podem fazer na escola:

1) E se ao invés de 8 cortes fossem feitos apenas 4 ou 3? O copo vai girar mais rápido ou mais devagar?

2) O copo gira mais rápido com os 8 cortes bem abertos ou com eles mais fechados? Por quê?

3) E se não fosse feito os 2 cortes (janelas) na lateral do copo com a vela? O copo de cima iria girar mais rápido ou mais devagar? Por quê?
    

4) E se os dois copos ficarem mais separados ou mais próximos, em qual situação ele vai girar mais rápido? Por quê?

Catavento ar quente sobe

Cuidado: essa atividade usa fogo e isopor, uma combinação que pode ser extremamente perigosa. Se for fazer essa atividade dentro de casa tome as seguintes precauções: