O Jornal que parte réguas, um clássico da física

Um clássico da física em sala de aula! Com apenas duas ou três folhas de jornal e uma régua podemos observar a força da pressão atmosférica.

Precisamos de:

• mesa,
• régua fina, no mínimo com 30cm,
• folhas de jornal, 3 ou 4.

Como fazer:

1. Abram as folhas de jornal na mesa;
2. Coloquem-nas umas em cima das outras, direitinhas, e encostadas ao bordo da mesa;
3. Coloquem a régua entre as folhas e a mesa, ao centro das folhas, deixem cerca de 1/3 de fora;
4. Apliquem uma pancada seca na régua, comecem com pouca força e vão aumentando a força de pancada para pancada. Eventualmente a régua irá partir, evitem esta situação ou terão de comprar nova régua, e eventualmente apanhar uma "reguada".

O que acontece?
A força aplicada na régua não é suficiente para levantar as folhas. Eventualmente poderão ter partido a régua.

Porquê?
A palavra chave desta demonstração é pressão.
O ar está por todo o lado e exerce força sobre tudo aquilo que "toca", essa força é a pressão atmosférica. A pressão atmosférica é, grosso modo, o peso que o ar exerce na superfície da Terra.
Existe uma camada de ar entre o jornal e a mesa, pode ser pouco mas ele está lá e existe, claro, o ar por cima do jornal.
Quando batemos na régua o jornal levanta ligeiramente e a pressão do ar por baixo do jornal "puxa" o ar para debaixo da folha de papel, exercendo uma força de cima para baixo. Esta força, se não fosse a camada de ar que está por cima do jornal, empurraria a folha para fora da mesa.
Quando o ar que é movido pela acção da régua que tenta empurrar o jornal para cima o ar que está por cima do jornal empurra o jornal para baixo, impedindo a régua de levantar. Agora reparem: a régua está 2/3 debaixo do jornal, é um instrumento de pouca espessura e está apoiado na mesa... Isto significa que se imprimirmos força suficiente na pancada seca que aplicamos na régua, esta irá partir.

Pressão que actua sobre o corpo humano

O ar que nos envolve exerce pressão sobre nós, tal como exerce pressão em tudo aquilo que existe. Esta pressão, ao nível do mar, é sensivelmente de 1kg por cada cm2, ou seja 1kgf/cm2 também chamada 1 atm (atmosfera) à medida que vamos subindo em altitude esta pressão vai diminuindo.

Podemos chegar a um valor aproximado, ainda que rudemente calculado, do valor da pressão que o ar exerce o nosso corpo. Na pesquisa que fizemos o valor aproximado da área exterior do corpo humano é de1m2, e já sabemos que a pressão ao nível do mar é sensivelmente 1kgf/cm2,

Então:

1kgf/cm2= 10 000 kgf/m2, o que é, nem mais nem menos, do que 10 Toneladas.

Então 10 toneladas é o peso que o ar exerce sobre um corpo de área exterior 1m2, de uma forma permanente. Porque não morremos esmagados? Porque a máquina maravilhosa que é o nosso corpo equilibra esta pressão que o ar exerce de fora para dentro, com uma pressão idêntica de dentro para fora, só assim é possível não sermos esmagados.

NOTA: Estes valor foram arredondados grosseiramente, para facilitar a visualização e cálculo.

O passo seguinte:

1. Há jornais de vários tamanhos, repitam o ensaio utilizando folhas de jornal de vários tamanhos;
2. Experimentem só com uma folha;
3. Variem a secção de régua que deixam por debaixo do jornal (1/3; 2/3... 1/2, por exemplo);
4. ... 

NOTA: 

• Anotem todas as vossas observações e resultados no vosso caderno de experiências;
• Variem apenas uma variável de cada vez;
• Não partam do princípio que irão obter um resultado com determinado ensaio, esse é o primeiro bloqueador para o desenvolvimento do conhecimento

Fontes:
http://www.searadaciencia.ufc.br
http://quartzodeplasma.wordpress.com

Et voilá!
Incrível não é? O ar pesa! e pesa bem. 

Divirtam-se!