Pressão atmosférica - bexiga não cai

Pressão atmosférica - bexiga não cai

A bexiga flutua ou fica grudada na tampa por causa do Princípio de Bernoulli.

Daniel 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 bexiga e continua sua viagem. Enquanto a pressão se mantiver constante na coluna de ar e ao redor da bexiga, o equilíbrio de forças manterá a bexiga no mesmo lugar (flutuando) evitando que ela se desvie para a esquerda ou para a direita.

1) a bexiga fica no centro de fluxo de ar que sai do canudo de refrigerante.
2) O ar que circula ao redor da bexiga, 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 bexiga que impede que ela se afaste do fluxo de ar.
4) Se a bexiga sofrer pequenos desvios, a diferença de pressão rapidamente fará com que ela volte a posição inicial.

Mas, se você encostar a bexiga na tampa de garrafa ela não vai flutuar, pelo contrário, ela vai ficar grudada na tampa.
    
Isso acontece também por causa do Princípio de Bernoulli. Para fazer essa experiência a ponta do canudo precisa estar bem abaixo da tampa.

Ao contrario da experiência anterior o ar passa ao lado da bexiga e continua seu caminho para cima. Por esse motivo a pressão atmosférica fica menor entre a bexiga e a boca da tampa de garrafa e por esse motivo ela gruda na tampa.

A pressão atmosférica, seta vermelha, empurra a bexiga.

O Princípio de Bernoulli pode ser mais bem explicado observando a asa de um avião e o aerofólio de um carro de corrida.
   
Importante: a forma como o vento passa pela asa de um avião faz com que a pressão atmosférica diminua na parte de cima e por esse motivo o avião sobe.

    
Importante: a forma como o vento passa pelo aerofólio de um carro de corrida faz com que a pressão atmosférica aumente na parte de cima e por esse motivo o carro fica mais grudado no chão.

Pressão atmosférica - bexiga não cai

Deixe uma ponta bem pequena do canudo dentro da tampa. Isso é muito importante para fazer a segunda parte da experiência, ou seja, fazer a bexiga grudar na tampa.

Uma experiência legal para fazer com os alunos é cortar a boca de uma garra, como se fosse um funil, e colocar o vento de um secador de cabelo através da boca da garrafa.

    
Como o jato de ar é muito forte e contínuo, a baixa pressão atmosférica tem força suficiente para segurar uma bexiga ou uma placa de papelão, se estiverem encostadas na parte recortada da garrafa.

A bexiga zero é muito leve, para que ela flutue você precisa assoprar sem muita força e manter o assopro o maior tempo possível.
    
Importante: deixe a bexiga um pouco acima da tampa da garrafa, se ela estiver encostada na tampa quando você começar a assoprar ela não vai flutar, vai ficar grudada na tampa.

Vire a tampa com a boca para baixo e encoste a bexiga nela. Depois, assopre com força para que a bexiga fique grudada na tampa.
    

A experiência de grudar a bexiga funciona melhor se for um funil no lugar de uma tampa de garrafa. O funil pode ser a boca de uma garrafa pet recortada.

Pressão atmosférica - bexiga não cai

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 bexiga mais tempo no ar, ou quem consegue fazê-la flutuar mais alto.

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
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), Efeito Coanda, etc.

Uma brincadeira para fazer com os alunos:

1) coloque uma bolinha de isopor ou de ping pong dentro de um funil;

2) deixe a boca do funil virada para cima;

3) desafie os alunos para ver quem consegue assoprar a bolinha para fora do funil.