O pessoal do manual do mundo se supera mais uma vez.
Aprenda no vídeo a construir um canhão de ar de baixo (não, de baixíssimo) custo.
Você só vai precisar de um balde plástico, um pedaço grande de plástico transparente para selar a "boca" do balde, muita fita adesiva e um estilete.
Assista ao vídeo primeiro e, se quiser, leia a explicação do Dr Chattoff na sequência do post.
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O plástico forma uma membrana sobre a qual nós damos pancadas (ou seja, exercemos uma força sobre uma área resultando em pressão).
A pancada dada na membrana põe em movimento o ar dentro do balde. A únida saída de ar possível é através do furo que foi feito com o estilete no fundo do balde.
Como a área da seção reta do furo (bonito esse linguajar, né?) é muito menor que a área da seção reta da "boca" do balde (onde está a membrana), a pressão inicial exercida sobre a membrana intensifica-se.
Lembrem-se, pressão = força/área!
A força inicial aplicada sobre a membrana é transferida ao ar que se movimenta e exerce uma força "igual" na área do furo, é natural que a pressão de saída seja muito maior.
É tão maior que o ar é expelido de dentro do balde a uma velocidade muito elevada. Essa velocidade é tão grande que consegue derrubar copinhos plásticos a uma distância de mais ou menos 5 metros.
Nessa distância, é como se o ar tivesse viajado em linha reta.
Esse fenômeno não é novo, de uma forma diferente, Robert Boyle já estudava a relação entre pressão e volume há centenas de anos atrás.
Os físico-químicos de plantão reconhecem a famosa "Lei de Boyle" em ação quando assistem ao excelente vídeo.
Lei de Boyle? Calma, vamos refrescar vossas memórias.
A uma temperatura T constante (a sala onde o vídeo foi filmado não tem variação de temperatura) e para um número de mols fixos (a quantidade de ar dentro do canhão é constante (quando não o perturbamos com os nossos tapas).
Nessas condições, a relação entre pressão e volume tal qual descrita por Boyle é:
p*V = constante ou
p = constante/V
Ou seja, se a pressão do gás dentro do canhão aumentar (por causa da pancada aplicada na membrana)o volume do mesmo tem que diminuir (e diminui).
Mas como temos um furo no fundo do canhão, o volume do gás ao invés de diminuir e continuar dentro do balde acaba escapando pelo furo.
Um princípio parecido ocorre nos nossos pulmões, mas eu vou deixar para mostrar uma simulação de pulmão em outra postagem.
Essa vai para o pessoal da licenciatura em Matemática da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), com os quais eu estive na sexta-feira (19/04/2013).
Como prometido, estou postando o arquivo da apresentação e um screencast (vídeo-tutorial) relativo ao uso do Tracker.
Vocês podem encontrar mais material meu no Slideshare, no Scribd e no Issuu.
Baixe o vídeo-tutorial de Tracker aqui.
Fotos do encontro:
Recebi a dica para este vídeo em uma postagem da Profa Marisa Cavalcante no Google+.
Eu já tive a oportunidade de fazer um curso com essa pessoa fantástica que ela é, além de gostar muito da dinâmica de trabalho dela.
Sem maior enrolação, eis o vídeo da Profa Marisa.
Ah, e só pra constar, eu uso o PhET e tenho obtido resultados bem interessantes em sala de aula com ele.