Pressão Atmosférica - Bernoulli 01

Pressão atmosférica - Efeito Coanda e Princípio de Bernoulli

Quando você assoprar em frente a uma caixa quadrada ou retangular, o ar vai bater contra a parede da caixa e mudar de direção. Uma parte do ar vai deslizar pela parede da caixa e continuar seu caminho para frente.
    

Se você assoprar em frente uma garrafa, lata ou pote redondo, o ar vai manter seu caminho através da superfície da garrafa, mesmo que para isso ele precise fazer uma curva. Esse fenômeno é chamado “efeito Coanda”.
    
    

Esse é um dos motivos porque carros, aviões e foguetes tendem a ter um formato mais arredondado do que quadrado, dessa forma eles precisam usar menos energia para se moverem.

A linha contorna o corpo do copo por causa do "Efeito Coanda", mais abaixo nós explicamos o que é esse efeito e porque recebeu esse nome.

Porque o copo se move quando o vento passa pelo lado esquerdo ou direito?

Isso acontece por causo do Princípio de Bernoulli. É esse mesmo princípio que explicar porque um avião (aparelho mais pesado que o ar) consegue voar.

Daniel Bernoulli descobriu que: se a velocidade de um fluido aumenta, sua pressão diminui. Assim, a asa de um avião o sustentaria porque o ar sobre ela flui mais rapidamente, criando uma região de baixa pressão e, consequentemente, uma força resultante apontando para cima.

Olhe a imagem acima. Observe que o ar passa de forma diferente pela parte de cima e pela parte de baixo da asa. Por esse motivo, à medida que o ar sai da asa, ele está viajando em direção descendente. A terceira lei de Newton afirma que, para cada ação há uma reação igual e oposta. Então, se o ar cair, a asa deve subir.

Efeito Coanda

Na década de 1910, o romeno Henri Marie Coanda descobriu que um fluido (o ar é um fluido) tende a seguir uma superfície curva.

Mais tarde, ele usou isso no projeto de um avião que utilizaria esse "efeito Coanda" para obter melhor desempenho da aeronave. Um avião voa por muitas razões, incluindo o princípio de Bernoulli que é a diminuição da pressão atmosférica na parte de cima da asa. Mas uma das razões pelas quais uma asa não é reta é o “efeito Coanda”.

Pressão atmosférica - Efeito Coanda e Princípio de Bernoulli

É um pouco difícil passar a linha por dentro do tubo da caneta.
    

Você pode usar a carga da caneta ou um palito para empurrar a linha.

Outra opção é colocar a ponta da linha por uma ponta do tubo e puxar o ar pela outra ponta com a boca.

Se for fazer a segunda opção lembre de segurar a ponta da linha porque ela pode entrar na sua boca quando puxar o ar.

É aconselhável cortar a ponta da linha da com a tesoura para que ela fique reta e não atrapalhe a passagem do ar.

Para fazer a experiência final mostrada no vídeo (mover o copo), o copo precisa estar com algum apoio na parte de trás. No vídeo nós usamos um balcão com uma parede atrás, você pode usar, por exemplo, usa caixa de sapato como apoio.

Para fazer a experiência citada acima, assopre na diagonal uns 10 cm longe do copo. Continue assoprando e mova o canudo devagar em direção ao centro do copo. Quando o vento tocar a lateral do copo ele será arremessado para o lado. Se o canudo estava do lado direito do copo, então ele será arremessado para o lado direito e vice versa.
    

É normal as crianças salivarem no canudo quando estiverem fazendo essa experiência. Por uma questão de higiene é aconselhável que cada criança tenha o seu canudo com a linha.

Ao invés do tubo de uma caneta esferográfica pode-se usar canudos de refrigerante. O legal de usar o tubo da caneta é mostrar para a criança que é possível adaptar um objeto para fazer uma experiência.

Se a linha não ficar reta com o vento pode ser que:
    

1) Ela está muito comprida, nesse caso é só cortar um pedaço;

Importante: o ideal é que a linha tenha 15 cm para o lado de fora do tubo.

2) A linha ficou molhada com a saliva. Use um papel absorvente como guardanapo de papel, papel higiênico para secar a ponta do canudo e a linha.

3) A linha está muito pesada. Não use barbante (mesmo que fino), linha de crochê, bordado, etc. O certo é usar linha de costura porque ela é bem leve.
    
errado (fio muito grosso)                           certo (linha de costura)

Pressão atmosférica - Princípio de Bernoulli

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.

Em 1968, os pesquisadores George Land e Beth Jarman realizaram uma reveladora pesquisa sobre criatividade com um grupo de 1.600 jovens nos EUA com base em testes usados pela NASA para seleção de cientistas e engenheiros.

Resultado

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:

Ciências ou Física – pressão atmosférica, vento, Princípio de Bernoulli, efeito Coanda, etc.

História – Santos Dumont, irmãos Orville e Wilbur Wright, Marie Henri Coanda, etc.

Experiências para fazer com os alunos:

1) Colocar um copo embaixo de um jato d’água para mostrar que o Princípio de Bernoulli ou “efeito Coanda” se comportam da mesma forma com a água e o ar, os dois são fluidos;

2) Colocar uma bola ou as costas de uma colher embaixo de um jato d’água para ver que os dois se comportam da mesma forma que o copo com a água. O formato arredondado do copo, da bola e das costas da colher faz com que o vento e a água (fluídos) “colem” na sua superfície.