Densidade - água e alumínio

Densidade da água e do alumínio

Primeiro, o alumínio é mais denso que a água e por esse motivo ele afunda.
    

Quando colocamos a folha de papel alumínio na água ela não afundou por causa da força da tensão superficial. Esse fenômeno (explicado mais abaixo) consegue suportar o peso até de alguns insetos.
    

Quando o papel alumínio é dobrado várias vezes (sem amassar) ele fique com camadas de ar dentro dele. Por esse motivo ele não afunda na água.
    

Se o papel alumínio for dobrado embaixo da água ele não vai ficar com bolsas de ar e por esse motivo ele afunda na 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: o mosquito e o clipes não estão flutuando, repare que o clipes de papel 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 (pelo menos não com a mesma força). 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 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.

Densidade da água e do alumínio

Na hora de dobrar o papel alumínio lembre que não pode amassar. Apenas dobre o papel em várias camadas sem amassar, isso é importante para que fique ar entre as dobras.
    

Para ilustrar bem essa atividade você pode colocar pedaços pequenos de papel alumínio na água. Eles não vão afundar porque são muito leves e a tensão superficial da água consegue segurá-los. Mas, se você empurrar com o dedo eles afundam porque são mais densos que a água.
    

Recorte um pedaço de papel alumínio com 12 x 12 cm e amasse bem até virar uma bolinha pequena. Jogue a bolinha num recipiente com água e ela não vai afundar, nem se empurrar com o dedo. Isso acontece porque dentro da bolinha existe ar preso entre as dobras do papel alumínio (mesmo ele estando todo amassado).

Se quiser que a bolinha afunde na água será necessário bater na bolinha com um martelo pequeno ou o cabo de uma faca. Bata na bolinha até que ela fique bem amassada. Isso vai fazer com que o ar saia de dentro dela e consequentemente ela vai afundar quando cair na água.

Densidade da água e do alumínio

Pais
Sempre que possível faça experiências científicas junto com seu(s) filho(s). Além de ser divertido (para os dois) é uma ótima forma para apresentar conteúdos que a criança verá na escola.
Explique “por que” essas coisas acontecem e deixe a criança repetir a experiência sob sua supervisão, 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

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.