Força de adesão da água 08

Força de adesão da água

Uma parte do papelão está dentro do copo e a outra parte do lado de fora. A parte do lado de dentro do copo está em contato com a água, e é a água que segura o papelão impedindo que o peso dos palitos do outro lado derrube a estrutura.
    

A água possui diversos tipos de forças, por exemplo, existe a força da tensão superficial a qual permite que objetos leves e até insetos consigam ficar sobre a água sem afundar, existe a força de coesão que mantém as moléculas da água unidas e a força de aderência que é a responsável por segurar o papelão com os palitos.

Força de Aderência: também conhecida como força de adesão, é uma força atrativa que atua entre um líquido e a superfície de um sólido quando estes estão em contato direto.

Nessa experiência o papelão não cai porque a água está grudada nele (força de adesão). Sem a água a estrutura de papelão não suporta o peso de mais do que 2 palitos (as vezes 4).
    

Força de Coesão: são forças moleculares de atração que fazem com que as moléculas do líquido (água) fiquem unidas.

Tensão Superficial: é um efeito que acontece na camada superficial de um líquido, nesse caso da água. Esse efeito cria uma camada elástica na superfície dos líquidos impedindo alguns objetos ou seres vivos de afundar.
    
Importante: observe bem as imagens, eles não estão flutuando, repare que o clipes e o mosquito estão curvando a água sem romper aquela 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 seja feito de metal, o clipes não afunda porque o seu peso e formato permitem que ele permaneça sobre a superfície sem romper a camada elástica formada criada 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 um clipe na água ele vai afundar. O clipe só não afunda se tiver o peso certo, o formato certo e se for colocado sobre a água da forma certa.

Força de adesão da água

Se possível use o molde ou as medidas do molde para recortar um pedaço papelão plastificado, plástico duro ou o alumínio de uma lata de refrigerante.
    
Funciona bem com papelão, mas depois de algumas experiências ele fica molhado e mole e não consegue manter a forma de escada.

Se usar papelão de embalagens de alimento, que é o ideal, deixe a tinta do papelão virada para o lado da água. A tinta ajuda a impermeabilizar o papelão.

O copo precisa ter a boca larga, a ponta do papelão, no lado de dentro do copo, não pode encostar no vidro. Se o papelão tocar no vidro a experiência não vai dar certo.
    

Coloque água no copo bem devagar. A água tem que chegar a um nível que (apenas) encoste no papelão, ela não pode ficar acima dele.
    

As dobras no papelão precisam ter um ângulo de 90^o, ou seja, ângulo reto. O papelão tem que ficar parecido com o degrau de uma escada.
    

Sugestão de experiência para crianças

1) Quanto maior a área do papelão em contato com a água maior será a força que vai sustentar o peso dos palitos;

2) Depois de fazer a experiência, corte o papelão ao meio e veja quantos palitos ele consegue sustentar.
    

Sugestão de perguntas para as crianças

1) Qual o nome da força que segura o papelão sobre a água?
R) Força de adesão.

2) Que outras forças existem na água?
R) Força de adesão, força de coesão, tensão superficial e o efeito menisco (no site tem experiências mostrando o efeito menisco).

3) As forças que existem na água são responsáveis por permitir que uma planta “beba” água e retire nutrientes do solo. Como se chama o fenômeno que permite as plantas beberem água?
R) Capilaridade.

Crianças são extremamente curiosas, as perguntas podem ser uma boa introdução para fazer experiências científicas e explicar esses fenômenos.

Força de adesão da água

Pais
Sempre que possível ensine ou faça junto com seu(s) filho(s) atividades manuais como construir brinquedos, fazer dobraduras, experimentos científicos simples, truques de mágica, etc. Explique os detalhes da atividade, como, por exemplo, porque as coisas acontecem, quem inventou, onde é usado, etc. Isso vai ajudar a desenvolver a curiosidade, criatividade e a autoestima da criança.

Importante 1: o objetivo do site é disponibilizar ideias de atividades manuais para os pais fazerem junto com seus filhos. Mas, primeiro faça um teste, veja se você consegue fazer a atividade, se o resultado era o que você esperava, se você acha que seu(s) filho(s) vai(ão) gostar, depois disso você faz a atividade junto com a(s) criança(s).

A criatividade e a curiosidade das crianças serão incentivadas a partir da observação, elas precisam ver os pais fazendo as atividades (aos olhos das crianças pais = super-herói). A autoestima da criança vai aumentar quando ela conseguir fazer uma atividade (mesmo com a ajuda dos pais). Então pais, usem o site para pesquisar atividades que sejam do agrado da criança, por exemplo, algumas gostam mais de experiência cientifica, outras gostam mais de brinquedos, outras de desafios, etc.

O site possui um sistema de buscas com base em diversas variáveis, por exemplo, a pesquisa pode ser realizada com base no tipo de material, se a atividade é fácil ou difícil, quanto tempo que demora para fazer a atividade, se é um brinquedo, desafio, brincadeira, experiência científica, etc.

Qualquer dúvida use a opção “Fale conosco”, disponível no “Menu” do site. Pode perguntar, a resposta costuma demorar no máximo dois dias.

Importante 2: em 1968, os pesquisadores George Land e Beth Jarman realizaram uma reveladora pesquisa sobre criatividade com um grupo de 1.600 jovens nos EUA com base em testes usados pela NASA para seleção de cientistas e engenheiros.

Fonte: https://www.creativityatwork.com/2012/03/23/can-creativity-be-taught/

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=ZfKMq-rYtnc

Resultado

Professores
Esse brinquedo pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Física/Ciências - quando falar sobre moléculas, força de adesão da água, tensão superficial, capilaridade, etc.

Se olhar na parte de baixo do papelão, olhar do lado do copo, é possível ver a água segurando a ponta do papelão.