Bolhas de ar gigantes na água

Bolhas de ar gigantes dentro da água

Isso acontece por causa de um fenômeno da natureza chamado “Tensão Superficial”.

O que é 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 tão forte que ela consegue suportar o peso de alguns objetos e insetos.
   
Importante: isso é diferente de flutuar, observe que o clipe e o mosquito estão curvando a superfície da água.

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.
              
as moléculas na superfície de um líquido são atraídas para baixo e para os lados.

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 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. É essa força de atração que cria a camada elástica capaz de suportar o peso de alguns objetos e insetos.
     

Por que conseguimos fazer bolhas com água e sabão?
A bolha de sabão nada mais é do que uma porção de ar envolta por uma fina película de água contendo moléculas de sabão.
Uma bolha não pode ser feita apenas com água porque a força da tensão superficial impede que a esfera seja formada. Porém, se colocarmos detergente (sabão) na água a força da tensão superficial diminui.
O sabão, que fica grudado na camada externa e interna da bolha (a água fica entre o sabão), permite que a bolha se forme porque dá estabilidade a essa fina camada de água.

Por que conseguimos fazer bolhas dentro da água?
O processo é praticamente o inverso do que acontece com as bolhas de sabão.

(1) A água que está no copo possui uma camada de ar sobre ela.

(2) Quando a água sai do canudo e (3) se choca com a água que está no copo ela acaba (4) sendo envolta por uma camada de ar e adquire o formato de bolha.

Veja bem, a bolha de sabão é formada por uma camada de sabão, uma camada de água, mais uma camada de sabão com ar no seu interior.

A bolha na água é formada por uma camada de água/sabão (água dentro do copo), mais uma camada de ar com água e sabão no seu interior.
O princípio é o mesmo, o que mantém a estabilidade das bolhas é o sabão que diminui a força da tensão superficial na água.

Bolhas de ar gigantes dentro da água

Se você não conseguir fazer as bolhas 

1) Comece colocando 10 gotas de detergente dentro de um copo com 200 ml de água, se não funcionar aumente gradativamente a quantidade de gotas de sabão na água. Mas, não coloque mais do que 20 gostas de detergente em um copo com água;
2) Tente diferentes posições de inclinação com o canudo de refrigerante e diferentes distâncias entre a ponta do canudo e a água no copo. Essa experiência normalmente funciona com o canudo de refrigerante num ângulo de 160^o / 170^o graus de inclinação e bem próximo da água;
3) Como canudo precisa ficar bem inclinado o ideal é que o copo esteja cheio de água, porque normalmente a boca dos copos é a parte mais larga. Se possível use um copo com a boca grande;
4) Deixe a ponta do canudo próximo da borda do copo. Como o canudo vai estar inclinado é bem provável que a bolha se forme, bata na parede do copo e estoure.
5) O canudo não pode ter pouca água dentro. Eu consegui um resultado positivo quando o canudo estava com 3 cm ou mais de água (2 dedos, mais ou menos);
6) Com canudo muito fino ou muito grosso essa experiência não funcionou.

Depois que pegar o jeito de fazer as bolhas você pode fazer uma mistura de água e sabão em 2 copos. Em um dos copos coloque corante alimentar para produzir bolhas coloridas.

Fazer bolhas subaquáticas coloridas é ótimo para observar como elas estão cercadas por uma película de ar (é o contrário do que acontece com as bolhas de sabão).
   

Uma brincadeira (truque) para fazer com crianças ou adultos.
1) prepare 2 copos com água e sabão e mais 1 copo apenas com água. Ninguém pode ver você preparando os copos.
2) entregue o copo que contém apenas água para uma terceira pessoa.
3) faça bolhas de ar no seu copo e desafie a outra pessoa a fazer o mesmo. Ela não vai conseguir porque a água naquele copo não possui sabão.
4) depois de algumas tentativas e erros você pode explicar o truque e ensinar a outra pessoa a fazer as bolhas subaquáticas.

Bolhas de ar gigantes dentro da água

Pais
Sempre que possível faça a experiência ou brincadeira junto com seu(s) filho(s) e explique porque essas coisas acontecem. Com certeza isso vai ajudar a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Essa experiência é excelente para aguçar a curiosidade. Faça uma bolha colorida (dicas) e peça para a criança olhar bem de perto, observar e depois tentar explicar o que ela está vendo.

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 ou átomo.
Física - quando falar tensão superficial dos líquidos, forças de coesão e adesão, etc.

Use corante alimentar na água para fazer bolhas coloridas, dessa forma fica mais fácil observar a película de ar dentro da água.