Mergulhador cartesiano p. alumínio

Mergulhador cartesiano com papelão alumínio

Essa experiência é conhecida como “mergulhador cartesiano”. O princípio de funcionamento é muito parecido com o submarino, que nada mais é do que um meio de transporte que consegue viajar sob e sobre as águas.
    

O submarino utiliza um equipamento chamado tanque de lastro. Quando ele quer afundar os tanques de lastro se enchem de água e o submarino afunda, quando querem viajar sobre as águas os tanques de lastro se enchem de ar. É muito simples, enchendo o tanque de lastro com água o submarino fica mais pesado e afunda, enchendo com ar ele fica mais leve e sobe.

O mergulhador cartesiano segue o mesmo princípio. Como o papel alumínio está amassado água não consegue entrar pelas pequenas aberturas que existem na bolinha porque o ar dentro dela não permite (pressão atmosférica).
    

Quando apertamos a garrafa aumentamos a pressão atmosférica dentro dela e isso faz com que o ar dentro da bolinha fique mais comprimido. De forma bem grosseira podemos dizer que o ar diminui de tamanho e um pouco de água consegue entrar pelos espaços que existem no papel alumínio fazendo com que a bolinha fique mais pesada.
    

Quando paramos de apertar à garrafa a pressão atmosférica volta ao estado normal. Com menos pressão o ar volta ao seu tamanho original, consequentemente a água sai da bolinha que consequentemente fica mais leve e volta a flutuar.
    

Mergulhador cartesiano com papelão alumínio

O tamanho sugerido para cortar o papel alumínio é 12 x 12 cm porque a bolinha consegue passar com facilidade pela boca da garrafa. Mas pode ser um pouco maior ou menor.
    

Aperte bem o papel alumínio usando apenas a ponta dos dedos. A bolinha precisa afundar quando cair na água ou quando bater nela com o dedo.
    

Importante: observe se a bolinha está com mais de 50% do corpo abaixo do nível da água. Isso é o correto.

Uma forma simples de fazer a compactação perfeita é usar o cabo de uma faca ou um martelo pequeno para bater na bolinha e amassar o papel alumínio. Mas, faça isso com cuidado e com muita calma, se o papel alumínio ficar muito amassado a bolinha não vai flutuar, ela vai afundar como uma pedra.
    

Importante: depois de amassar um pouquinho mais o papel alumínio, coloque a bolinha no copo e observe quanto do seu corpo está abaixo do nível da água.
    

Teste a bolinha em um copo com água antes de colocar dentro da garrafa. Primeiro confirme se ela fica com mais de 50% do corpo abaixo do nível da água, depois bata com o dedo na bolinha para ela afundar. O objetivo é confirmar se a bolinha está com o formato correto, então observe se ela sobe rápido ou lentamente. Quanto mais devagar a bolinha subir melhor.
    

Se a bolinha estiver subindo muito rápido use novamente o cabo da faca para bater na bolinha para amassar o papel alumínio mais um pouquinho. Cuidado: se amassar muito a bolinha ela não vai flutuar, então faça essa etapa com calma.
    

Uma sugestão para os pais e professores fazer a introdução dessa atividade.

Comece apresentando a atividade como um truque de mágica. É só fingir que sua mão (do lado de fora da garrafa) controla o objeto que está dentro da garrafa. Se a garrafa estiver bem cheia d’água e o mergulhador cartesiano estiver bem sensível às crianças não vão notar que a garrafa está sendo pressionada com a mão.
    
Importante: conforme pressiona a garrafa com uma das mãos você use o dedo indicador da outra mão para acompanhar o movimento do mergulhador cartesiano. As crianças vão acreditar que você está movendo o objeto dentro da garrafa com seu dedo. Outra forma de fazer essa brincadeira é não usar o dedo indicador, você simplesmente diz "desce - desce - desce" enquanto mergulhador estiver descendo e "sobe" quando estiver subindo. Isso vai dar a impressão que você controla o mergulhador com a voz.

Mergulhador cartesiano com papelão alumínio

Pais
Sempre que possível faça atividades manuais junto com seu(s) filho(s) como construir um brinquedo, fazer dobraduras de papel, experimentos científicos, truques de mágica, etc. Aproveita para explicar os detalhes da atividade, por exemplo, porque “essas coisas acontecem”, quem inventou, onde “isso” é usado, etc. Essas informações vão ajudar a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança. Os detalhes sobre as atividades estão nas abas “dicas”, “porque acontece” ou “sugestão didática”, nessas abas sempre vai ter alguma informação que pode ajudar pais e professores a despertar o interesse das crianças.

Importante 1: o objetivo do site é disponibilizar ideias de atividades manuais para os pais fazerem junto com seus filhos. Mas, primeiro faça um teste, veja se você consegue fazer a atividade, se o resultado era o que você esperava, se você acha que seu(s) filho(s) vai(ão) gostar, depois dessas etapas você faz a atividade junto com a(s) criança(s).

A criatividade e a curiosidade das crianças serão incentivadas a partir da observação, elas precisam ver os pais fazendo as atividades (nunca se esqueça de que aos olhos de uma criança os pais são super-heróis). A autoestima da criança vai aumentar quando ela conseguir fazer uma atividade “sozinha” (se os pais derem uma “ajudinha” não atrapalha em nada essa etapa do processo de desenvolvimento). Então pais, façam uso desse site para pesquisar atividades que sejam do agrado da criança, por exemplo, algumas gostam mais de experiências cientificas, outras gostam mais de brinquedos, outras de desafios, etc. Não importa o tipo da atividade, o importante é ensinar e ajudar a criança a fazer uma atividade criativa.

O site PPeP possui um sistema de buscas baseado em variáveis, por exemplo, imagine que você queira fazer uma atividade, não importa qual atividade, mas que ela utilize água, ou papel, ou barbante, ou uma tampa de garrafa, nesse caso você seleciona no campo “Material” o que gostaria que a atividade usasse e clica no botão buscar. Depois de fazer isso o número de “links” de atividades (do lado esquerdo da tela) vai diminuir porque o sistema só vai mostrar as atividades que usam o material que você selecionou.

Escolhendo apenas o material vão continuar aparecendo os “links” de muitas atividades, então você pode aumentar o número de variáveis nessa pesquisa escolhendo, por exemplo, se a atividade é fácil ou difícil, o tempo que demora para fazer a atividade, se você quer um brinquedo, desafio, brincadeira, experiência científica, etc. É só escolher o que deseja localizar nos campos das variáveis e depois clicar sobre o botão “buscar”. Mas, se colocar muitas variáveis pode ser que o sistema não localize nenhuma atividade, nesse caso você pode desmarcar uma ou mais variáveis ou clicar sobre o botão “limpar” para apagar todas as variáveis escolhidas anteriormente.

Qualquer dúvida use a opção “Fale conosco” disponível no “Menu” do site. Fique a vontade para perguntar, a resposta costuma demorar no máximo dois dias.

Importante 2: 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.

Fonte: https://www.creativityatwork.com/2012/03/23/can-creativity-be-taught/

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=ZfKMq-rYtnc

Resultado

Professores
Esse brinquedo pode ser utilizado como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Ciências ou Física – quando falar sobre flutuação dos corpos, densidade, pressão atmosférica, exemplificar como funciona um submarino ou um barômetro, etc.

Ideia de atividade para fazer com os alunos

O mergulhador cartesiano pode ser usado como um barômetro. Mas, para fazer isso ele precisa estar bem sensível, ou seja, tem que ter o “peso certo” para afundar ao primeiro sinal de pressão na garrafa.

1) acerte o peso (amassar a bolinha) para que o "mergulhador" fique bem sensível (flutuando com + de 50% abaixo do nível da água);

2) pesquise a previsão do tempo, essa experiência precisa começar em um dia com previsão de chuva;

3) nesse dia, quando o céu estiver coberto de nuvens e antes de chover, você coloca o "mergulhador" dentro da garrafa e aperta bem a tampa (o "mergulhador" vai ficar na parte de cima da garrafa);

4) quando o tempo começar a melhorar o "mergulhador" vai afundar na garrafa;

5) quando estiver para chover o "mergulhador" vai subir.

Isso acontece porque antes da chuva a pressão atmosférica fica mais baixa. Então, se você colocar o "mergulhador" na garrafa e fechar bem à tampa a pressão atmosférica do lado de fora e do lado de dentro da garrafa vão estar equilibradas com a pressão baixa. (precisa testar antes de fazer com as crianças ou alunos)

Quando o tempo começar a melhorar a pressão atmosférica aumenta, então ela vai pressionar a garrafa e o "mergulhador" vai descer.

Quando estiver para chover a pressão atmosférica vai diminuir, então a garrafa para de ser pressionada e o "mergulhador" sobe.