Fazer onda com uma corrente

Qnt Material Necessário
1 Copo Grande
1 Corrente de Bolinha
Esse experimento de física é bastante curioso e um pouco complicado para explicar, mas o resultado visual é impressionante.
Idade para fazer
7
Idade para brincar
4
Grau de dificuldade
Fácil
Tempo
5
Área da atividade
Ciências,
Curiosidade,
Divertimento,
Física,
Tipo da atividade
Brinquedo,
Experiência Científica,
Local da atividade
Ambiente Aberto,
Ambiente Fechado,
Tema para fazer
Ação e Reação,
Aceleração,
Atrito,
Energia,
Energia Cinética,
Gravidade,
Inércia,
Movimento,
Porque isso acontece?

Fazer onda com uma corrente

Vou tentar escrever a explicação mais simples que consegui pesquisar na Web. Veja esse outro vídeo no Youtube que possui uma qualidade de gravação bem melhor. https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=6ukMId5fIi0

Primeiro, esse fenômeno é conhecido como “Newton’s Beads”.

Esse experimento científico está relacionado com a inércia, força, atrito, energia potencial e cinética, movimento, aceleração e gravidade. Isaac Newton explicaria porque isso acontece com apenas uma palavra – “inércia”.

A primeira Lei de Newton explica que a inércia, ou seja, a tendência de todos os corpos no universo é permanecerem imóveis, ou, se estiverem em movimento, continuar se movendo na mesma direção e na mesma velocidade, a menos que seja exercida alguma força externa para movê-los, atrasá-los, pará-los ou mudar sua direção.

Importante: leia a explicação abaixo que é bem técnica e depois leia a explicação mais simplificada. Acredito que dessa forma será mais fácil de entender.

  1. A corrente é colocada dentro de um recipiente em camadas, pode ser circular ou vai e vem, o importante é que a corrente fique solta (sem nós) dentro do recipiente;
  2. Quando alguém puxa a ponta da corrente para fora do recipiente a força da gravidade começa a puxá-la para baixo;
  3. Como se trata de uma corrente, elos ligados, o elo que está caindo puxa para baixo o elo da corrente que está logo acima;
  4. Ao dar o empurrão inicial, ou seja, ao puxar a corrente para baixo a gravidade assume o controle e começa a puxar os elos da corrente em direção ao solo;
  5. A corrente caindo transforma a energia potencial (gravidade) em energia cinética (movimento);
  6. A medida que a velocidade da corrente (caindo) aumenta ela adquiri a forma de um arco, uma onda começa a se formar fazendo com que ela forme uma curva acima da boca do recipiente onde ela está armazenada;
  7. Esse arco se forma por causa da força descendente da gravidade superando a inércia ascendente dos elos da corrente em movimento;
  8. A gravidade finalmente vence e puxa a corrente para baixo, mas nesse meio tempo acontece esse efeito fantástico que é a formação de uma onda.

Explicação simplificada

  1. Nesse experimento nós temos duas situações bem distintas:
    a) a corrente dentro do copo que está parada
    b) a corrente fora do copo que está em movimento para baixo;
  2. A corrente fora do copo (caindo) puxa a corrente dentro do copo (parada), mas para que a corrente comece a sair do copo ela precisa fazer um movimento para cima;
  3. Então você tem a corrente dentro do copo viajando para cima, mas ela tem que mudar de direção quando passar da boca do copo e começar a viajar para baixo;
  4. O problema é que a corrente não consegue mudar a direção do seu movimento em um instante porque isso exigiria muita força;
  5. Então ela mantém o movimento para cima até conseguir forças para mudar a direção do movimento para baixo. É por esse motivo que se forma o arco parecido com uma onda.

    

O que pode dar errado?

Fazer onde com uma corrente

Nós usamos uma corrente de 15 metros com bolinhas de 3.5 mm diâmetro. Essa atividade fica bem mais legal se a corrente tiver 30 metros, mas o experimento vai ficar caro, o custo desse tipo de corrente é de R$ 3.50 a R$ 4.00 o metro.
    

Coloque a corrente dentro do copo aos poucos com movimentos circulares ou de vai e vem. Isso vai evitar que ela enrosque quando estiver saindo do copo.
    
Existe a possibilidade da corrente ficar presa na borda do recipiente, por esse motivo sugerimos usar um copo de vidro porque a borda é bem lisa.

Se o recipiente não for de vidro e a corrente estiver enroscando na borda você pode resolver o problema colando fita adesiva ao redor da borda.

Quanto maior a diferença de altura entre a borda do copo e o solo maior será o tamanho do arco. https://www.youtube.com/watch?v=PpZp5m6b9lU

Uma brincadeira legal é tentar fazer com que a corrente caia dentro de outro copo. Isso vai evitar ter que colocar novamente a corrente no copo.

Você não precisa de um copo ou outro recipiente para fazer esse efeito visual. Use uma mesa grande e lisa e coloque a corrente em longas seções sobre a mesa variando as formas e os desenhos. Os elos da corrente não podem cruzar um com o outro ou você arrisca criar um obstáculo que vai parar a ação, mas você pode fazer alguns movimentos com curvas do tipo zig zag, vai e vem para criar efeitos diferentes.

Sugestão de sequência didática

Fazer onde com uma corrente

Pais
Sempre que possível faça uma experiência científica ou monte um brinquedo junto com seu(s) filho(s). Explique os detalhes de cada parte da atividade, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

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.

Resultado

Idade

Pessoas testadas

Índice de Criatividade

5 anos

1.600

98%

10 anos

1.600

30%

15 anos

1.600

12%

25 anos ou mais

200.000

2%

Professores
Esse experimento científico pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão e curiosidade dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências/Física – quando falar sobre movimento, inércia, gravidade, energia potencial e cinética, etc.
História – quando falar sobre Isaac Newton.

Uma forma dos alunos observarem o efeito e entender a explicação é deixar a corrente cair com o copo próximo do solo e depois longe do solo. Dessa forma os alunos vão poder constatar que o peso da corrente aumenta sua velocidade de queda o que consequentemente aumenta o tamanho do arco.