COM O TEMA: PRESSÃO ATMOSFÉRICA O PROFESSOR DE FÍSICA, SANDRO MILBRATZ REALIZOU UM TRABALHO PRÁTICO COM AS TURMAS DO ENSINO MÉDIO
ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
A VELA QUE LEVANTA A ÁGUA
OBJETIVO:
ILUSTRAR
OS EFEITOS DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.
MATERIAL: UM COPO DE VIDRO; UMA
VELA; UM PRATO E ÁGUA.
PROCEDIMENTO:
COLE A VELA NO PRATO COM UM POUCO DE CERA DERRETIDA. COLOQUE
ÁGUA NO PRATO.ACENDA A VELA E CUBRA COM O COPO DE VIDRO COMO MOSTRA A
FIGURA ABAIXO.DEPOIS DE CERTO TEMPO, A VELA APAGA E A ÁGUA COMEÇA A ENTRAR
NO COPO.
EXPLICAÇÃO:
QUE A VELA SE APAGA LOGO QUE É COBERTA PELO COPO, NÃO
HÁ QUALQUER DÚVIDA. ASSIM QUE O OXIGÊNIO É CONSUMIDO, PELO MENOS EM PARTE, A
COMBUSTÃO DA VELA CESSA. QUANTO À SUBIDA DO NÍVEL DA ÁGUA, A EXPLICAÇÃO CORRETA
ENVOLVE BASICAMENTE A EXPANSÃO E CONTRAÇÃO DOS GASES DO COPO, DEVIDO À VARIAÇÃO
DE TEMPERATURA. OCORRE ASSIM. QUANDO O COPO COBRE A VELA, A PORÇÃO DO AR
APRISIONADA NO COPO É RAPIDAMENTE AQUECIDA, EXPANDINDO-SE. ANTES QUE O COPO
TOQUE A ÁGUA, UMA PARCELA DESSE AR ESCAPA PELO ESPAÇO ENTRE A ÁGUA E A BOCA DO
COPO. ISSO FAZ COM QUE A DENSIDADE DO AR NO INTERIOR DO COPO SEJA MENOR DO QUE
NO EXTERIOR. ASSIM QUE A VELA SE APAGA, OS GASES NO COPO 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 O NÍVEL DE ÁGUA NO FRASCO
SUBA.O AR QUENTE, QUE ENVOLVE A VELA, VAI RESFRIAR-SE NA MEDIDA QUE A VELA APAGA,
ENTÃO A PRESSÃO DENTRO DO COPO VAI SER MENOR E A ÁGUA É EMPURRADA PARA DENTRO
DO COPO PELA PRESSÃO ATMOSFÉRICA. A VELA APAGA PORQUE NÃO EXISTE DENTRO DO COPO
GÁS OXIGÊNIO PARA SE TRANSFORMAR EM CO2.
DESAFIANDO A GRAVIDADE
MATERIAL NECESSÁRIO: 1
COPO DE VIDRO, UM PEDAÇO DE PAPEL SULFITE DE 10 CM X 10 CM, ÁGUA.
OBJETIVOS:
-VERIFICAR A ATUAÇÃO DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA, DE BAIXO PARA CIMA,
ANULANDO A FORÇA GRAVITACIONAL QUE ATUA SOBRE A ÁGUA;
-COMPREENDER QUE A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, OU SEJA, A FORÇA EXERCIDA
PELA ATMOSFERA SUPERA O PESO DA ÁGUA SOBRE O CARTÃO E IMPEDE QUE A ÁGUA CAIA
QUANDO SE VIRA O COPO DE BOCA PARA BAIXO.
CUIDADOS:
SUGERE-SE
QUE O EXPERIMENTO SEJA FEITO FORA DA SALA DE AULA OU NA PIA DE UM LABORATÓRIO
DE CIÊNCIAS. CASO SEJA FEITO EM SALA DE AULA, É INTERESSANTE REALIZAR O
EXPERIMENTO SOBRE UMA BACIA (VASILHA), PARA QUE NÃO SEJA DERRAMADA ÁGUA SOBRE A
CARTEIRA OU ATÉ MESMO SOBRE ALGUM ALUNO OU O PROFESSOR.
PROCEDIMENTOS:
A) COLOQUE ÁGUA NO COPO ATÉ QUE ELA TRANSBORDE;
B) EM SEGUIDA, CUBRA-O COM O PEDAÇO DE PAPEL DE MODO QUE ELE GRUDE
NAS BORDAS DO COPO;
C) OBSERVE QUE NÃO FICA NENHUMA BOLHA DE AR ENTRE O PAPEL E A
ÁGUA;
D) COM UMA DAS PALMAS EM CIMA DA FOLHA DE PAPEL, VIRE O COPO DE
BOCA PARA BAIXO;
E) EM SEGUIDA, CUIDADOSAMENTE, RETIRA-SE A MÃO, SOLTANDO O PAPEL;
F) DIMINUA A QUANTIDADE DE ÁGUA NO INTERIOR DO COPO E REFAÇA A
EXPERIÊNCIA.
POR QUE ISSO ACONTECE?
QUANDO O PAPEL É
PRESSIONADO PELA PALMA DA MÃO CONTRA A BOCA DO COPO, UM POUCO DESSE AR É
EXPULSO. ISTO FAZ COM QUE O VOLUME EFETIVO DO AR ENTRE O NÍVEL DA ÁGUA E A
FOLHA DE PAPEL DIMINUA.QUANDO O COPO É VIRADO, O
AR SOBE , PASSANDO A OCUPAR TODO O VOLUME EXISTENTE ENTRE O NÍVEL DA ÁGUA E O
FUNDO DO COPO. NESSE PROCESSO, O AR SOFRE UMA EXPANSÃO E A SUA PRESSÃO DIMINUI,
PORQUE UM POUCO DE ÁGUA SEMPRE ESCAPA E O PAPEL DESCE UM POUCO. DENTRO DO COPO
A PRESSÃO FICA MENOR DO QUE A PRESSÃO EXTERIOR.A
PRESSÃO DO AR DIMINUI QUANDO ELE SOFRE UMA EXPANSÃO (MESMO EFEITO QUE ACONTECE
COM A PRESSÃO PARA ALTITUDES MAIORES).PORTANTO, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, QUE ESTÁ AGINDO
DE FORA PARA DENTRO DO COPO, É MAIOR QUE A PRESSÃO DA ÁGUA, QUE AGE DE DENTRO
PARA FORA DO COPO, E QUE ISSO IMPEDE A CARTOLINA DE CAIR. A PRESSÃO ATMOSFÉRICA
É CAPAZ DE EQUILIBRAR UMA COLUNA DE ÁGUA DE ATÉ 10 METROS DE ALTURA.O
EXPERIMENTO NÃO FUNCIONA COM O COPO COMPLETAMENTE CHEIO DE ÁGUA POR QUE COMO O AR NÃO
SOFRE EXPANSÃO NESSE CASO, A PRESSÃO INTERNA NÃO É MENOR QUE A PRESSÃO EXTERNA.SE ESSE EXPERIMENTO FOSSE REALIZADO NA LUA, A ÁGUA IRIA CAIR, POIS
NA LUA NÃO HÁ ATMOSFERA (PATM=0).
A
GARRAFA QUE ENCOLHE
OBJETIVO:
ILUSTRAR
OS EFEITOS DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.
MATERIAL NECESSÁRIO: 1
GARRAFA DE PLÁSTICO DE 500 OU 600 ML COM TAMPA; ÁGUA DA TORNEIRA
MUITO QUENTE
PROCEDIMENTO:
1-CONSIGA UM POUCO DE ÁGUA BEM QUENTE, CERCA DE 100 ML, COLOQUE
DENTRO DA GARRAFA E APÓS ALGUNS SEGUNDOS TAMPE-A. DEPOIS, AGITE-A DURANTE ALGUM TEMPO. TENHA CUIDADO COM
A ÁGUA QUENTE.
2-EM
SEGUIDA, COLOQUE A GARRAFA EM UM RECIPIENTE (BACIA OU BALDE) COM ÁGUA FRIA.
VOCÊ PODE COLOCAR BASTANTE GELO NA ÁGUA DO RECIPIENTE.
EXPLICAÇÃO:
A
ÁGUA QUENTE AQUECE TODO O AR QUE ESTÁ DENTRO DA GARRAFA. QUANDO A ÁGUA QUENTE É
DESPEJADA E A TAMPA COLOCADA, O AR DENTRO DA GARRAFA COMEÇA A ARREFECER
(ESFRIAR), E OCUPA MENOS ESPAÇO, POR ISSO A GARRAFA ENCOLHE, POIS AS PAREDES DA
GARRAFA SÃO EMPURRADAS PARA DENTRO PELA FORÇA DA PRESSÃO DO AR FORA DA GARRAFA.ESSE
EXPERIMENTO DEMONSTRA CLARAMENTE A ATUAÇÃO DA PRESSÃO EM TODOS OS PONTOS DA
GARRAFA. PARA DEMONSTRAR DE MANEIRA IMPACTANTE A ATUAÇÃO DA PRESSÃO, APÓS JOGAR
A ÁGUA QUENTE FORA, PODE-SE TAMPAR A GARRAFA COM UMA BEXIGA, COLOCANDO A BOCA
DA BEXIGA NA BOCA DA GARRAFA E ENFIANDO O CORPO DA BEXIGA EM SEU INTERIOR. AO
ESFRIARMOS A GARRAFA, PODEREMOS OBSERVAR A BEXIGA ENCHER EM SEU INTERIOR,
DEMONSTRANDO A ATUAÇÃO DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.ISTO OCORRE
PORQUE A ÁGUA QUENTE CAUSOU UMA EXPANSÃO DO AR DENTRO DA GARRAFA, FORÇANDO A
SAÍDA DE UM POUCO PELO GARGALO. O RESFRIAMENTO CAUSOU UMA DIMINUIÇÃO DO VOLUME
E UMA QUEDA DA PRESSÃO DENTRO DA GARRAFA. DESTA FORMA A PRESSÃO ATMOSFÉRICA FEZ
SUA PARTE, ENCHENDO A BEXIGA.O INTERESSANTE É QUE, NO FINAL, O
PONTO DE EQUILÍBRIO SERÁ ALCANÇADO COM A BEXIGA CHEIA DENTRO DA GARRAFA.COMO A
BEXIGA É MUITO MAIS MALEÁVEL, ELA ACABA ENCHENDO E EVITANDO A DEFORMAÇÃO DA
GARRAFA. O IDEAL NESSE CASO É UTILIZAR UMA GARRAFA MAIS RESISTENTE À
DEFORMAÇÃO, DE MODO A TORNAR MAIS EVIDENTE AA DEFORMAÇÃO DA BEXIGA.
CANUDINHOS QUE NÃO DEIXAM O LÍQUIDO SUBIR
OBJETIVO: DEMONSTRAR
A EXISTÊNCIA DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA.
MATERIAL: COPO
COM ÁGUA; DOIS CANUDOS DE REFRIGERANTE.
PERGUNTA:
AO TOMAR AQUELE SUCO
REFRESCANTE JÁ SE PERGUNTOU COMO O LÍQUIDO SOBE PELO CANUDINHO? A DIFERENÇA DE
PRESSÃO EXPLICA TUDO.
PROCEDIMENTO:
- COLOCAR
UM CANUDO NO COPO COM ÁGUA E PEDIR PARA ALGUÉM ASPIRAR A ÁGUA PELO O CANUDO;
- DEPOIS COLOCAR OS DOIS CANUDOS DENTRO DO MESMO COPO E PEÇA PARA
SEU AMIGO ASPIRAR NOVAMENTE A ÁGUA COM OS DOIS CANUDOS JUNTOS;
- MUDAR, COLOCANDO UM CANUDO DENTRO DO COPO E O OUTRO FORA E PEDIR
PARA ELE ASPIRAR A ÁGUA SUGANDO PELAS DUAS EXTREMIDADES LIVRES DO CANUDO AO
MESMO TEMPO;
- ELE AINDA CONSEGUE BEBER?
EXPLICAÇÃO:
- COM UM CANUDINHO > PARA QUE A ÁGUA SEJA
SUGADA É PRECISO HAVER DIFERENÇA DE PRESSÃO.O LÍQUIDO SÓ SOBE PELO CANUDO SE
MODIFICARMOS A PRESSÃO EM SEU INTERIOR, COMO SE FAZ ISSO? É SÓ SUGAR QUANDO FAZEMOS ISSO, A PRESSÃO FORA DO CANUDINHO CONTINUA A MESMA, MAS A PRESSÃO
DENTRO DO CANUDO DIMINUI. O
LÍQUIDO SOBE PELA DIFERENÇA DE PRESSÃO: A PRESSÃO FORA DO CANUDO É MAIOR QUE
DENTRO DO CANUDO, EMPURRANDO O LÍQUIDO PRA CIMA. "SE COLOCARMOS UM CANUDINHO PARA
SUGAR O LÍQUIDO... TUDO NORMAL", CONTOU. "É A PRESSÃO ATMOSFÉRICA QUE
EMPURRA O SUCO PARA DENTRO DA BOCA."
- COM DOIS CANUDINHOS > OBSERVAÇÃO: “NÃO CONSEGUIMOS
INGERIR O LÍQUIDO." POR QUE ISSO ACONTECE? EXPLICAÇÃO: "O CANUDO QUE
ESTÁ FORA DO SUCO FAZ COM QUE DENTRO DA BOCA, A PRESSÃO SEJA IGUAL À PRESSÃO
EXTERNA. COM ISSO, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA NÃO EMPURRA O LÍQUIDO PARA DENTRO DA
BOCA."
MATERIAL
1. GARRAFA DE PLÁSTICO COM TAMPA DE ROSCA 2. PREGO 3. ÁGUA 4. TIGELA
COMO
FAZER
1. ENCHA A TIGELA DE ÁGUA.
2. FURE A BASE DA GARRAFA COM O PREGO E A COLOQUE DENTRO DA TIGELA.
3. COLOQUE ÁGUA DENTRO DA GARRAFA E FECHE.
4. SEGURE A GARRAFA PELA BOCA SEM APERTÁ-LA E A LEVANTE.
O QUE ACONTECE
MESMO COM A GARRAFA FURADA, ENQUANTO ESTIVER TAMPADA, A ÁGUA NÃO CAI. SE ABRIR,
A ÁGUA COMEÇA A CAIR; SE FECHAR, A ÁGUA PÁRA.
POR
QUE ACONTECE?
A PRESSÃO ATMOSFÉRICA, QUE AGE EM TODAS AS DIREÇÕES APLICA UMA FORÇA ATRAVÉS
DOS FUROS DA GARRAFA E SEGURA A ÁGUA DENTRO. COMO ESSA PRESSÃO NÃO AGE
DIRETAMENTE NA PARTE DE CIMA QUANDO ESTÁ FECHADA, A ÁGUA NÃO CAI. MAS SE
DESTAMPAR, A PRESSÃO ATMOSFÉRICA ENTRA EM AÇÃO E FAZ A ÁGUA CAIR.
