Levitação com canudo e arame

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Qnt Material Necessário
1 Arame Maleável
1 Bola Isopor Pequena
1 Canudo Refrigerante Sanfona
1 Fita Adesiva
É um brinquedo, mas também pode ser uma experiência científica para explicar certos conceitos sobre a pressão atmosférica.
Idade para fazer
8
Idade para brincar
8
Grau de dificuldade
Fácil
Tempo
10
Área da atividade
Aniversário,
Ciências,
Divertimento,
Física,
História,
Tipo da atividade
Brincadeira,
Brinquedo,
Experiência Científica,
Local da atividade
Ambiente Aberto,
Ambiente Fechado,
Tema para fazer
Ação e Reação,
Aerodinâmica,
Equilíbrio,
Gravidade,
Pressão Atmosférica,
Porque isso acontece?

Levitação com canudo e arame

A bolinha flutua por causa do Princípio de Bernoulli.

Daniel Bernoulli foi um matemático holandês, membro de uma família de talentosos matemáticos, físicos e filósofos. É particularmente lembrado por suas aplicações da matemática à mecânica, especialmente a mecânica de fluidos, e pelo seu trabalho pioneiro em probabilidade e estatística, e o primeiro a entender a pressão atmosférica em termos moleculares. (Fonte: Wikipédia)

O Princípio de Bernoulli afirma que um líquido ou um gás perdem pressão quando a sua velocidade aumenta.

No nosso exemplo, o ar que sai do canudo dá a volta ao redor da bola e continua sua viagem. Enquanto a pressão se mantiver constante na coluna de ar e ao redor da bola, o equilíbrio de forças manterá a bolinha no mesmo lugar (flutuando) evitando que ela se desvie para a esquerda ou para a direita.

1) a bolinha de isopor fica no centro de fluxo de ar que sai do canudo de refrigerante.
2) O ar que circula ao redor da bolinha, de acordo com o Princípio de Bernoulli, vai fazer com que a pressão atmosférica diminua onde ele está circulando.
3) É a menor pressão junto à superfície da bola que impede que ela se afaste do fluxo de ar.
4) Se a bola sofrer pequenos desvios, a diferença de pressão rapidamente fará com que ela volte a posição inicial.

O que pode dar errado?

Levitação com canudo e arame

Enrole o arame da metade da bolinha para baixo, depois alargue um pouco os anéis de cima para que a bolinha consiga entrar e sair com facilidade do arame. Os anéis de cima precisam ser mais largos que os anéis de baixo.

Depois de prender o arame com fita adesiva na lateral do canudo, ajuste a posição dos anéis para que eles fiquem bem no centro da ponta do canudo.

A bolinha de isopor não pode ser muito grande nem muito pequena. O ideal é que ela tenha 2.5 cm de diâmetro.

As bolinhas de isopor, principalmente as menores, costumam ter uma saliência ao redor do centro. O ideal é que a bolinha seja uma esfera perfeita, então use uma lixa de unha para raspar e remover essa saliência no centro.
    

Encha os pulmões com ar e assopre continuamente no mesmo ritmo. Se assoprar muito forte a bolinha vai ser arremessada para longe, se assoprar muito devagar ela nem vai levantar.
    

Sugestão de sequência didática

Levitação com canudo e arame

Pais
Sempre que possível construa o brinquedo junto com seu(s) filho(s). Explique os detalhes de cada parte da montagem, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.
Esse brinquedo é bom para exercitar os pulmões. Brinque com seus filhos disputando quem consegue manter a bolinha mais tempo no ar, ou quem consegue fazê-la flutuar mais alto.

Professores
Esse brinquedo pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Física - quando falar sobre pressão atmosférica, Princípio de Bernoulli, inércia, gravidade etc.
História – quando falar sobre Daniel Bernoulli, Santos Dumont (associar o princípio com a invenção do avião) etc.