Espiral e a tensão superficial

A espiral gira na água - Tensão superficial

Primeiro: o sabão diminui a força da tensão superficial na água.
Segundo: quando furamos a água usando um palito com detergente na ponta, a tensão superficial da água fica mais fraca naquele ponto (centro da espiral).
Terceiro: como a tensão superficial é mais fraca do lado de dentro arame o lado de fora é atraído em todas as direções.
Quarto: o arame gira por causa do seu formato, uma espiral.

Resumo: Se o lado de fora do arame está sendo puxado para todos os lados, para qual lado você acha que ele será atraído?

A tensão superficial é um efeito que acontece na camada superficial de um líquido, no nosso exemplo a água. Esse efeito cria uma camada elástica e resistente na superfície dos líquidos.

Essa camada é tão resistente que alguns objetos ou seres vivos conseguem até ficar sobre a água sem afundar.

Importante, o mosquito não está flutuando, repare que as patas 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.
         
A água é formada juntando 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. Esses 3 átomos, quando estão juntos, formam a molécula da 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 a força nas duas pontas da corda se anula. 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. Como essa força diminui no centro da espiral por causa do detergente, o lado de fora do arame é atraído em todas as direções e ele começa a girar.

A espiral gira na água - Tensão superficial

O sabão diminui a força da tensão superficial da água, para repetir a experiência muitas vezes será necessário trocar a água.

Depois de executar essa experiência várias vezes, a tensão superficial da água vai ficar tão enfraquecida que não terá forças para segurar a espiral. Nesse caso ela vai afundar.

Um recipiente com mais água fará com que a espiral gire mais rápido e por mais tempo.

A espiral gira na água - Tensão superficial

Pais
Sempre que possível faça a experiência junto com seu(s) filho(s). Procure explicar o resultado da experiência, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Faça duas espirais, pegue dois recipientes com água e veja quem consegue fazer a espiral dar mais voltas.

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências – para explicar o que é uma molécula, átomo, água, como se formam as gotas de água, etc.
Física - quando falar sobre a tensão superficial dos líquidos, força, flutuação na água, densidade dos corpos, membranas, etc.