Pressão - como colar 2 copos

Pressão atmosférica como colar 2 copos?

A chama no pavio da vela diminui dentro dos copos diminui até apagar, isso diminui a pressão atmosférica dentro deles fazendo com a pressão atmosférica do lado de fora pressione os copos um contra o outro.
    

Isso acontece porque o fogo queima o oxigênio que está dentro dos copos. Para existir fogo é preciso ter oxigênio, quando o fogo consume todo o oxigênio ele apaga.

O oxigênio (O₂)que foi consumido pela chama gera outro gás (CO₂).

Ao realizar essa experiência a pressão atmosférica dentro dos copos fica menor que a pressão fora dos copos. Como a pressão está menor dentro dos copos eles grudam um no outro.

A explicação científica para esse fenômeno pode ser encontrada em diversos sites com teorias muito diferentes, nós copiamos as duas explicações mais coerentes, uma do site da USP (CiênciaMão) e outra do site do “profanderson.net”.

(CiênciaMão – USP)  - Como disse Lavoisier: "Nada se perde, tudo se transforma." então o O₂ (oxigênio) foi transformado em CO₂ (gás carbônico).

Na realidade a pressão diminui dentro dos copos porque ao usarmos o fogo aprisionamos certa quantidade de ar quente deles. O ar quente dentro dos copos vai resfriar-se na medida em que o fogo se apaga, então a pressão dentro dos copos vai ficar menor e os copos serão pressionados para baixo, dos lados e por cima por causa da pressão atmosférica do lado de fora.

A explicação correta envolve basicamente a expansão e contração dos gases dentro dos copos, devido à variação de temperatura. Ocorre assim: quando o interior dos copos é aquecido pelo fogo a porção do ar dentro deles é rapidamente aquecida, expandindo-se. Uma parcela desse ar escapa pelo espaço entre os copos enquanto um está sendo colocado sobre o outro. Isso faz com que a densidade do ar no interior dos copos fique menor do que no exterior. Assim que o fogo se apaga os gases nos copos são rapidamente resfriados, o que reduz a pressão interna. A diferença entre a pressão externa (pressão atmosférica) e a interna é que faz com que os copos fiquem grudados.

Pressão atmosférica como colar 2 copos?

Cuidado: faça essa experiência sobre uma superfície macia, por exemplo, sobre uma toalha.
Se a experiência falhar o copo pode cair e quebrar.
Cuidado - essa atividade precisa usar fogo.

Use copos iguais, o tamanho, o formato e a espessura da borda precisam ser idênticos para a experiência funcionar.

Verifique se não existe alguma imperfeição na boca dos copos, uma pequena lasca na boca de um dos copos já é suficiente para a experiência não funcionar.
    

Use um papel que absorva rapidamente a água, pode ser papel toalha, guardanapo de papel ou papel higiênico.

O furo no papel precisa ser um pouco menor que o diâmetro da boca do copo.
    
Importante: corte uma ponta pequena e em formato arredondado.
    
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Quando colocar um copo sobre o outro faça um pouco de pressão para baixo até a vela apagar a chama.
    

A vela presa numa tampa de garrafa ou numa moeda tem mais estabilidade, é mais fácil dela permanecer na posição vertical.
    

E se os copos não estiverem grudando?

1) Molhe a borda ao segundo copo antes de colocá-lo sobre o copo com a vela;
2) Use um papel um pouco mais grosso, por exemplo, dobrar o guardanapo de papel ao meio antes de recortar o furo no centro;
3) Coloque um copo sobre o outro e verifique se a boca de um deles não está torta ou se não tem alguma outra falha como, por exemplo, uma lasca na borda. Essas imperfeições farão com que o ar entre nos copos impedindo que aconteça a diferença de pressão atmosférica entre o lado de dentro e o lado de fora dos copos;
4) Como ultima alternativa, troque os copos.

Pressão atmosférica como colar 2 copos?

Cuidado: essa atividade precisa usar água quente e ela pode causar ferimentos ou outros acidentes graves. Essa atividade exige a presença de um adulto.

Pais
Sempre que possível faça experiências junto com seu(s) filho(s), mostre os detalhes e explique por que as coisas acontecem. Isso com certeza vai ajudar a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Professores
Essa experiência pode ser usada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Física/Ciências - quando falar sobre pressão atmosférica, gases, temperatura etc.
História – quando falar sobre as esferas de Magdeburgbo de Otto von Gericke.

A experiência dos Hemisférios de Magdeburgo foi executada em 8 de Maio de 1654, em Magdeburgo (Alemanha), pelo burgomestre da cidade, o jurista e físico Otto Von Guericke (1602-1686), perante o Imperador Friedrich Wilhelm von Brandenburg (1620-1688) e a sua corte.

8 de Maio de 1654, em Magdeburgo (Alemanha)

Otto von Guericke 1602 a 1686.

A experiência visava a separação de dois hemisférios de cobre, de 51 centímetros de diâmetro, unidos por contato com um anel de couro (nós usamos um guardanapo de papel), formando uma área fechada, da qual foi extraído o ar com recurso de uma bomba de vácuo (nós usamos uma vela) inventada pelo próprio Von Guericke. Em cada hemisfério existiam anéis para prender cabos ou correntes que eram puxados em sentidos opostos.

Os espectadores ficaram completamente surpreendidos ao verificar que diferentes grupos de homens, puxando com toda sua força em sentidos opostos não conseguiram separar os hemisférios. O mesmo aconteceu com dois grupos de 8 cavalos puxando em sentidos opostos.

A experiência foi repetida no mesmo ano em Berlim, com 24 cavalos. Com essa experiência Von Guerick demonstrou:
1) a imensa força que a pressão atmosférica podia exercer sobre os corpos;
2) a existência da pressão atmosférica sobre os corpos;
3) a existência do vácuo (vazio).

Com a sua experiência, Otto Von Guerick pôs fim, de forma espetacular, às ideias que vinham sendo defendidas desde Aristóteles (384 a.C. – 322 a.C.) e segundo as quais a Natureza teria “horror ao vácuo”, preenchendo imediatamente, a todo custo, qualquer espaço que fosse deixado sem matéria.