Mergulhador cartesiano c/canudo 01

Mergulhador cartesiano

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.

Esse mergulhador cartesiano segue o mesmo princípio. Como as pontas do canudo estão abertas a água consegue entrar e 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 seu tamanho e nesse caso entra um pouco de água dentro dele.

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

Mergulhador cartesiano

Encha a garrafa com água até a boca. Quanto mais cheia melhor.

Feche bem a tampa para que o ar não escape quando a garrafa for pressionada.

Se não tiver fita adesiva pode amarrar o canudo com linha. Se não tiver clipe de papel tente fazer com uma moeda pequena ou qualquer outro objeto que sirva de contrapeso. O importante é fazer testes num copo com água para saber se o mergulhador está funcionando corretamente, ou seja, ele não pode flutuar ficando acima da água e não pode afundar.

Outros exemplos de mergulhador cartesiano que costumam funcionar bem:

Um pedaço de canudo de refrigerante com 5.5 cm e cola quente nas duas pontas para impedir a saída do ar. Prende 2 clipes nesse canudo, o primeiro com fita adesiva e o segundo pendurado no primeiro. Esse formato ajuda a manter o equilíbrio do mergulhador quando é colocado dentro da garrafa com água.

Enrole um elástico numa tampa de caneta. A posição do elástico é muito importante, ele precisa ficar abaixo do meio da tampa para dar equilíbrio e impedir que a tampa vire e afunde. A tampa precisa estar na posição vertical (reta) no momento se ser colocada na água, coloque-a bem devagar, faça testes num copo com água antes de colocar esse mergulhador dentro da garrafa.
Esse é um modelo mais difícil de fazer, depende muito do modelo da tampa. Se a tampa não parar na posição vertical será necessário deixar entrar um pouco de água dentro dela.

Recorte um pedaço de papel alumínio com 12 x 12 cm e amasse bem dando o formato de uma bolinha. Esse mergulhador precisa de uma pressão (aperto na garrafa) maior para que ele afunde, em alguns testes a garrafa precisou ser pressionada com duas mãos para funcionar.

Mergulhador cartesiano

Pais
Sempre que possível faça uma experiência junto com seu(s) filho(s). A experiência científica é pura mágica para os olhos de uma criança, aproveite a oportunidade e explique “por que” e “como” essas coisas acontecem. Tenha certeza que isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Uma sugestão para pais e professores fazer a introdução ao assunto: 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 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 sencível, 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 sencível;
2) pesquise a previsão do tempo, a experiência precia 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.

Iso 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.