Mergulhador cartesiano c/canudo 03

Mergulhador cartesiano com canudo e massa de modelar

Essa experiência é conhecida como “mergulhador cartesiano”. O princípio de funcionamento é muito parecido com o submarino, que nada mais é do que um meio de transporte que consegue viajar sob e sobre as águas.

O submarino utiliza um equipamento chamado tanque de lastro. Quando ele quer afundar os tanques de lastro se enchem de água e o submarino afunda, quando querem viajar sobre as águas os tanques de lastro se enchem de ar. É muito simples, enchendo o tanque de lastro com água o submarino fica mais pesado e afunda, enchendo com ar ele fica mais leve e sobe.

O mergulhador cartesiano segue o mesmo princípio. Como as pontas do canudo estão fechadas com a massa de modelar a água não consegue entrar e o ar não consegue sair.

Quando apertamos a garrafa aumentamos a pressão atmosférica dentro dela e isso faz com que o ar dentro do canudo fique mais comprimido. De modo bem grosseiro podemos dizer que o ar diminui de tamanho.

Quando paramos de apertar à garrafa a pressão atmosférica volta ao estado normal. Com menos pressão o ar volta ao seu tamanho original, consequentemente o canudo fica mais leve e volta a flutuar.
    

Mergulhador cartesiano com canudo e massa de modelar

A massa precisa fechar bem as duas pontas do canudo. O ar não pode sair e a água não pode entrar.

Teste o "mergulhador" em um copo com água. Ele precisa boiar, mas a ponta na parte de cima precisa ficar no mesmo nível da água.
    
errado                                                     certo

Se o mergulhador estiver flutuando corretamente, bata na ponta de cima para ver se ele afunda no copo e volta a superfície.
    
Se o "mergulhador" não estiver subindo pode ser que esteja entrando água por uma das pontas do canudo.

Quando o mergulhador descer e tocar o fundo da garrafa a massa de modelar pode grudar no plástico da garrafa. Nesse caso basta dar uma batidinha na parte de baixo da garrafa que ele vai se soltar.
    

Use um dedo (subir e descer) para fazer parecer que você controla o "mergulhador" do lado de fora da garrafa, ou faça com que ele grude no fundo da garrafa. Essas duas brincadeiras vão parecer mágica para as crianças.
    

Para prender o "mergulhador" no fundo basta apertar a garrafa com força para que ele desça rápido. Se ele bater com força contra o fundo da garrafa as chances dele grudar aumentam.

    
Importante: pare de pressionar a garrafa aos poucos, isso vai evitar que a mudança rápida de pressão solte a massa de modelar que está grudada no fundo.

Mergulhador cartesiano com canudo e massa de modelar

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.

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

Uma sugestão para pais e professores fazer a introdução ao assunto:

Funciona com qualquer mergulhador cartesiano. Comece apresentando como um truque de mágica. É só fingir que sua mão do lado de fora da garrafa controla o objeto que está dentro. Se a garrafa estiver bem cheia d’água e o mergulhador cartesiano for bem sensível às crianças não vão notar que a garrafa está sendo pressionada com a outra mão.
    

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências ou Física – quando falar sobre flutuação dos corpos, densidade, pressão atmosférica, exemplificar como funciona um submarino etc.

Ideia de atividade para fazer com os alunos

O mergulhador cartesiano pode ser usado como um barômetro. Mas, para fazer isso ele precisa estar bem sensível, ou seja, tem que ter o peso certo para afundar ao primeiro sinal de pressão na garrafa.

1) acerte o peso para que o "mergulhador" fique bem sensível;
2) pesquise a previsão do tempo, a experiência precisa começar em um dia com previsão de chuva;
3) nesse dia, quando o céu estiver coberto de nuvens e antes de chover, você coloca o "mergulhador" dentro da garrafa e aperta bem a tampa (o "mergulhador" vai ficar na parte de cima da garrafa);
4) quando o tempo começar a melhorar o "mergulhador" vai afundar na garrafa;
5) quando estiver para chover o "mergulhador" vai subir novamente.

Isso acontece porque antes da chuva a pressão atmosférica fica mais baixa. Então, se você coloca o "mergulhador" na garrafa e fecha bem a tampa a pressão do lado de fora e do lado de dentro da garrafa vão estar equilibrados com a pressão baixa.

Quando o tempo começar a melhorar a pressão atmosférica vai aumentar, então ela vai pressionar a garrafa e o "mergulhador" vai descer.

Quando estiver para chover a pressão atmosférica vai diminuir novamente, então a garrafa vai deixar de ser pressionada e o "mergulhador" vai subir.