A gota e a tensão superficial

A gota d'água e a tensão superficial

Essa experiência envolve mais de um fenômeno sobre a água. Uma gota de água consegue ficar com esse formato arredondado graças a força da tensão superficial.
    

Tensão Superficial

É um fenômeno que acontece na camada superficial de um líquido, no nosso exemplo a água. Esse fenômeno 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, ou fazer com que a água fica com o formato arredondado (gotas).
     

Voltando a nossa experiência. O papel alumínio é impermeável, isso significa que ele não vai absorver a água. Por esse motivo e por causa da tensão superficial é que a água fica com esse formato arredondado quando você pinga uma gota sobre ele.

A tensão superficial consegue ser forte o suficiente para manter o formato arredondado da água mesmo quando você usa a ponta de um palito para mover a gota de um local para outro.
       

Ela também é forte o suficiente para juntar duas gotas formando uma gota maior com o mesmo formato arredondado.
    

O detergente diminui a força da tensão superficial da água. É por esse motivo que a gota se desmancha quando você tenta movê-la com a ponta de um palito com detergente. Como tensão superficial fica mais fraca por causa do detergente a água não consegue manter aquele formato arredondado.
    

A gota d'água e a tensão superficial

O material dessa experiência pode ser radicalmente modificado, por exemplo:

a) ao invés de um conta gotas você pode usar uma colher pequena, um frasco de remédio vazio ou uma seringa (usada para colocar tinta na impressora);

b) ao invés de papel alumínio essa experiência funciona bem com qualquer material impermeável, como, por exemplo, um prato de porcelana ou de plástico, aquelas toalhas plásticas conhecidas como “jogo americano”, uma mesa de fórmica ou de vidro, etc.;
    

c) quanto mais água colorida melhor, mas essa experiência pode ser feita com apenas duas cores. Nesse caso dê preferência para o azul e amarelo (se possível);
    
d) ao invés de usar palito de churrasco pode ser um palito de dente, mas se tiver algum objeto plástico ou de metal com ponta melhor ainda.

O ideal é fazer essa experiência com pelo menos 3 cores, azul, amarelo e o verde.

Para mover as gotas de água é melhor usar a ponta de um palito de churrasco porque ela é maior que a ponta de um palito de dente.

Os palitos são feitos de madeira e a madeira é boa para chupar a água. Se possível use algum palito de plástico, ou você pode esfregar a ponta do palito em uma vela para que a parafina deixe o palito impermeável.
    

A tensão superficial não é amiga do detergente (sabão). Certifique que o local da experiência não esteja sujo ou tenha restos de sabão.
    

Uma experiência bem legal é passar parafina (vela) sobre parte de uma folha de papel sulfite A4 e depois colocar gotas de água nas áreas com e sem a parafina.

Essa experiência também pode ser usada para explicar a combinação de cores, por exemplo, que a mistura de azul com amarelo resulta em verde, vermelho com verde cria um marrom dourado, etc.
    

A gota d'água e a tensão superficial

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 também é uma brincadeira interessante para as crianças. Mover e juntar gotas de água colorida é diversão garantida.

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências/Física – para explicar o que é uma molécula/átomo, tensão superficial dos líquidos,etc.
Educação Artística – cores primárias e secundárias.