Mosquito e a tensão superficial

O mosquito e a tensão superficial na água

O "mosquito" não afunda por causa da força da tensão superficial da água.
    

Tensão superficial é um efeito que acontece na camada superficial de um líquido, no nosso exemplo a água. Esse efeito cria uma camada elástica na superfície dos líquidos impedindo alguns objetos ou seres vivos de afundar.
    
Importante: nas imagens acima o mosquito e a agulha não estão flutuando, o mosquito e a agulha estão curvando a água sem romper a camada elástica formada pela tensão superficial.

Esse efeito ocorre porque as moléculas no interior de um líquido são atraídas umas pelas outras em todas as direções, mas isso não acontece com as moléculas que estão na superfície do líquido. Veja a ilustração abaixo.
          
A água é formada juntando 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. Esses 3 átomos, quando estão juntos, formam uma molécula de água – H₂O.

Existe uma brincadeira chamada cabo de guerra, é quando duas ou mais pessoas puxam as pontas de uma corda para disputar quem é mais forte. Mas, se as pessoas possuírem forças iguais, nenhuma das duas vai sair do lugar porque as forças das duas se anulam.

É isso que acontece no interior dos líquidos. As moléculas são atraídas umas pelas outras em todas as direções, e isso faz com que a força de atração seja anulada.

Acontece que na superfície dos líquidos as moléculas são atraídas para baixo e para os lados, mas não para cima. É essa força de atração que cria a camada elástica capaz de suportar o peso de alguns objetos e insetos.
     

Embora as pernas do mosquita sejam feitas com arame de metal ele não afunda porque o seu peso e formato permitem que permaneça sobre a superfície sem romper a camada elástica formada pela força da tensão superficial.

Lembre: isso é diferente de flutuar. Se você jogar um pedaço de madeira na água ela vai flutuar, mas se você simplesmente jogar o "mosquito" com perna de arame na água ele também vai afundar. Ao contrario da madeira o "mosquito" só não afunda se tiver o peso certo, o formato certo e se for colocado sobre a água da forma correta.

Observe como as pernas do "mosquito" curvam a água.
    
A água curvada chega a fazer sombra no fundo do prato.

O mosquito e a tensão superficial na água

Arame de artesanato é o melhor para fazer essa atividade. Ele é maleável, fino e leve suficiente para evitar que o “mosquito” afunde na água.
    
Cada pedaço de arame precisa ter pelo menos 15 cm. Esse é o tamanho ideal para enrolar no palito e fazer as pernas do “mosquito”.

Enrole o arame com força ao redor do palito. O ideal é que o arame ao redor do palito não fique frouxo.
    

Se possível coloque um pingo de cola quente onde o arame é enrolado no palito. A experiência funciona melhor se o arame não se mexer.

Não tem importância se as pernas do mosquito não tiverem o mesmo tamanho. O importante é que as 4 patas tenham uma área de 2 cm que estejam retas para que toquem a água (elas tem que ter a mesma altura) e que as pontas das 4 patas estejam viradas para cima.
    

A ponta do arame pode furar a água, por esse motivo é importante que ela esteja virada para cima.
    
Depois de montado coloque o “mosquito” sobre uma superfície plana para confirmar se os 2 cm das 4 patas estão tocando a superfície. Se não estiverem ajuste as dobras no arame.
    

Segure o mosquito pelo palito e coloque-o na água bem devagar. Uma boa forma de colocar o mosquito com segurança na água é apoiar o palito sobre um garfo e abaixar o mosquito bem devagar sobre a água.
    

Curiosidade: se você pingar uma gota de detergente na água o “mosquito” vai afundar. O detergente diminui a força da tensão superficial e ela não consegue suportar o peso do “mosquito”.

O mosquito e a tensão superficial na água

Pais
Sempre que possível faça a experiência ou brincadeira junto com seu(s) filho(s). Explique porque essas coisas acontecem, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Essa experiência é excelente para aguçar a curiosidade da criança. Peça para ela olhar bem de perto e observar como a agulha dobra a água.

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências – para explicar o que é uma molécula ou átomo.
Física - quando falar tensão superficial dos líquidos.

Os alunos podem pesquisar as diferentes espécies de mosquitos que conseguem pousar sobre a água e moldar o arame imitando o formato das suas pernas. Eles também podem aproveitar a pesquisa para responder algumas questões:

1) Porque o mosquito se move mais facilmente quando é empurrado dos lados do que quando é empurrado para frente ou para trás. Porque isso acontece?

2) Como os mosquitos conseguem se mover depois de pousar na água?

3) Existem mosquitos no Brasil que conseguem pousar na água? Quais?

4) Qualquer mosquito consegue pousar na água?

5) Existem outros seres vivos que conseguem andar sobre a água?