Porque empenam as portas- Estrelas de palitos

Os irrequietos continuam a colaborar com o Mentes e a enviar perguntas que estão sem resposta. Tentamos sempre responder de uma forma prática e com apoio visual, talvez por isso demoremos mais a responder a todas as perguntas irrequietas.

O João tem 7 anos, é de Bragança e quer saber porque é que as portas ficam perras, ou por outras palavras, porque é que as portas empenam.

Este é um truque relativamente simples de executar, e que irá responder à pergunta do João.
Basta ter acesso a alguns palitos e um pouco de água, não é de todo um truque original, mas produz sem dúvida um efeito curioso que ajuda a explicar alguns fenómenos que ocorrem no nosso dia a dia e esse é, sem qualquer dúvida, o objectivo do Mentes Irrequietas®.

Precisamos de:

• 5 palitos de madeira, também funciona com fósforos,
• água,
• corante, facultativo
• 1 palhinha,
• 1 prato. 

Como fazer:

Corámos a água de verde

1. Dobrem os palitos ao meio, não os partam, os palitos devem apenas ser dobrados;
2. Coloquem os palitos com as pontas dobradas unidas no centro no prato, como na foto (3);
3. Encham um copo com água;
4. Adicionem 2 ou 3 gotas de corante à água;
5. Coloquem a palhinha dentro do copo;
6. Tapem a palhinha com o dedo indicador e puxem-na para cima, se taparem a palhinha convenientemente a água deverá ficar dentro da palhinha;
7. Coloquem a palhinha por cima da zona dos palitos dobrados;
8. Retirem o dedo, isto fará com que a água caia sobre o prato;
9. Observem.

NOTA: Podem ser precisas várias tentativas até conseguirem alinhar os palitos convenientemente para obterem uma estrela minimamente simétrica, não desistam, a persistência é meio caminho andado para o sucesso.

Porta exterior de madeira

O que acontece?
Os palitos "movem-se" até que as pontas toquem umas nas outras, formando-se uma estrela.

Porquê?
Porque a madeira absorve a água e expande.

Na natureza a madeira e a água coabitam sem qualquer problema. A madeira diz-se um material higroscópico, dito de uma forma bastante simples, a madeira naturalmente "dá e tira" água do meio em que está, de forma a obter um equilíbrio perfeito com o meio. A madeira chega mesmo a absorver quantidades enormes de água, atingindo níveis de humidade enormes e transformando-se assim num óptimo local para o desenvolvimento de fungos decompositores.

Muitas casas têm problemas
com humidade que levam ao
apodrecimento da madeira

A quantidade de humidade da madeira (MC), ou seja a quantidade de água que um determinado pedaço de madeira tem é quantificável de forma percentual, por exemplo, dizer que o nível de humidade de uma madeira é de 200% significa que ela tem o dobro do seu peso em água, ou seja, se pesar 1kg tem 2kg de água, o que lhe confere um peso final de 3kg.
Uma madeira com 19% MC é considerada uma madeira seca, o valor de equilíbrio entre a água e a madeira é cerca de 28%MC, neste valor as células da madeira têm dentro delas o máximo de água que podem carregar sem prejudicar a sua forma e o seu metabolismo.

Mas como nos pode ajudar isto no dia a dia? todos nós já vimos portas que empenam, principalmente no Inverno. 

Ora, porque é que isto acontece?

Soalho com humidade

Porque as portas absorvem humidade do exterior, principalmente no Inverno, e o nível de humidade, que deveria estar nos cerca de 28%MC, aumenta provocando a expansão da porta.

Regra geral as portas de exterior são sujeitas a tratamentos especiais de protecção contra a absorção de água, mas estes tratamentos, com o passar dos anos, perdem a sua eficácia e se não forem reforçados de tempos a tempos as portas acabam por empenar.
Lixar a porta é uma boa solução! Eventualmente resolve o problema naquele Inverno, quando chegar a Primavera a porta seca e o seu nível de humidade volta aos 28%, ou

Os fungos conseguem impressionar
com a sua beleza, mas
não os queremos dentro de portas

menos, e a porta ficará com folga, originando, entre outras coisas, a entrada de insectos indesejáveis e de correntes de ar.
Se a tua porta está empenada no Inverno o melhor será aproveitar o Verão e tratá-la convenientemente para evitar problemas no Inverno.

Este fenómeno também é visível quando construímos uma jangada, em que a madeira, depois de estar dentro de água incha ligeiramente.

A resposta ao João
João, as portas "emperram" ou empenam, porque absorvem a água do meio que as rodeia, Bragança tem, sem dúvida, um Inverno rigoroso e um Verão também ele extremo, o que faz com que a madeira atinja valores de humidade extremos, ou seja, como níveis de MC muito baixos e muito altos, por outras palavras os níveis de humidade na madeira têm grandes amplitudes, se ela não for tratada, claro.

Fontes:
http://www.globalwood.org/tech/tech_moisture.htm

Et voilá!
O que os palitos ensinam!

Divirtam-se!

Microgravidade- video- Chris Hadfield

Já falámos tantas vezes aqui sobre a tensão superficial da água que talvez os irrequietos possam pensar que não há muito mais a dizer. A realidade é que esta coisa da ciência tem uma coisa fantástica, se nos debruçarmos o suficiente sobre os assuntos há sempre mais qualquer coisa a dizer, há sempre mais um paragrafo para ler, há sempre algo novo para aprender.

A NASA ( National Aeronautics and Space Administration – Administração Nacional da Aeronáutica e do Espaço) disponibiliza, desde 1995 um serviço denominado, em português, Imagem Astronómica do Dia. O que trazemos até vocês hoje é um video retirado da versão espanhola desse serviço norte americano. A versão em castelhano está disponível em Observatorio: Una imagen diaria del Universo.

Então vejamos o vídeo filmado pelo astronauta Chris Hadfield comandante da Expedição 35. Este comandante estava estacionado na Estação Espacial Internacional do inicio deste ano e quis mostrar ao grande público o que acontece quando se escorre uma toalha molhada no espaço, em microgravidade.

O que é a microgravidade?
Segundo o site Micrograviade.com a microgravidade diz respeito a um ambiente de gravidade 0, ou seja ausência de gravidade.

E o que é a gravidade?
A gravidade é a força que atrai dois corpos um para o outro.
Graças à existência da gravidade as maçãs caiem das árvores- como conta a história de Newton, ainda que seja de consenso geral que esta história é... apenas uma história. É também graças à gravidade que mantemos os pés assentes na Terra- ainda que muitos andem com a cabeça na Lua- e que os planetas giram em orno do Sol. quanto maior a massa do corpo maior é esta força.

Na realidade a microgravidade e engraçada e curiosa de ser observada. quem não gosta de ver os astronautas a flutuar fora da nave? Quem não gosta de ver os objectos a flutuar pela nave à espera de serem agarrados por um astronauta, também ele a flutuar? Aliás, quem não gostaria de experimentar a "gravidade 0"? E se vos dissessem que diariamente há muitas pessoas que experimentam a sensação da microgravidade? É verdade, pular num trampolim ou andar numa montanha russa propicia às pessoas experiências de microgravidade, ainda que por um muito curto período de tempo, a gravidade 0 ocorre durante "queda livre" que estas actividades proporcionam.

O video
Chris Hadfield comandante da Expedição 35 demonstra, neste vídeo, o que acontece quando escorremos uma toalha em microgravidade.
Intuitivamente seria de esperar que a água se soltasse da toalha e se espalhasse pela cabine da aeronave, não fosse esta a imagem que estamos habituados a ver quando vemos os astronautas na televisão. Mas o que acontece é realmente espantoso e curioso. Algumas gotas "voam" da toalha, é verdade, mas a maioria da água presente na toalha forma um cilindro à volta da toalha, como se não quisesse "ir embora", como se dissesse "este é o meu lugar, deixa-me ficar". Quando a água toca as mãos do astronauta, ela adere a elas e forma também uma "capa" à volta dos seus dedos, como se fossem luvas gelatinosas.

Este fenómeno é bem conhecido e já o experimentámos, testámos e demonstrámos várias vezes, este fenómeno chama-se tensão superficial ou tensão superficial de aderência.
A água tem uma capa, como se fosse uma pele, de moléculas de água que se mantém ligadas por pontes de hidrogénio (podes ler mais sobre estas pontes aqui), quando Hadfield forçou a água a sair da toalha as suas moléculas aderiram não só umas às outras por pontes de hidrogénio, como também ao objecto mais próximo- importante também referir que esta adesão só é possível desta forma porque estamos em ambiente de gravidade 0, nestas condições a água "flutua", na Terra ela cairia ao chão.

Chris Hadfield
Chris Austin Hadfield nasceu em Sarnia, Canadá, a 29 de Agosto de 1959. Hadfield foi o primeiro canadiano a fazer uma "caminhada espacial" e a comandar uma expedição na Estação Espacial Internacional.
Hadfield está reformado desde 3 de Julho de 2013, a última vez que "aterrou" vindo do espaço foi a 4 de Maio de 2013 a bordo da nave Soyuz TMA-07M.

Fontes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chris_Hadfield
http://www.microgravity.com/introduction.html
http://observatorio.info/ 
http://hypescience.com
http://www.space.com

Et voilá!
Assim não precisavamos de esfregona!
Divirtam-se!

Trepar, trepar, trepar até lá acima

Normalmente a água cai, acontece nas cascatas, nos rios, quando a derramamos... isto acontece pela acção da força da gravidade, mas
também é possível observar a água a subir nas mesmas condições de gravidade.

Vamos criar um sistema de rega automático rudimentar baseado no principio da difusão.

Precisamos de:

• copo, qualquer um serve,
• cordel, de algodão é melhor, podem utilizar uma trança de tecido, para isso façam uma trança com um pano velho.
• pedaço de cartão, suficientemente grande para servir de tampa ao copo,
• água,
• vaso com uma planta,



Adicionámos corante alimentar
verde à água para
conseguir observar a sua
progressão pela trança de
algodão

• tesoura.

Como fazer:

1. Encham o copo com água;
2. Coloquem o cordel/trança dentro do copo, o cordel deve tocar no fundo do copo e ficar com a ponta para fora, como na imagem;
3. Coloquem o copo na beira do vaso, de forma a que a água que escorrer do cordel possa cair na terra;
4. Cortem o cartão no tamanho adequado para tapar o copo, recortem o cartão de forma a deixar passar o cordel sem lhe tocar;

ATENÇÃO:

• O cordel nao pode ficar a tocar na terra;
• O copo tem de ficar ligeiramente acima do nível da terra;

O que acontece?

Fizémos uma trança
com um pano velho

Dependendo da grossura do cordel/trança e da quantidade de água no copo ele irá pingar água para a terra durante dias.

Porquê?

Usámos água corada

Devido à capilaridade. Como já explorámos aqui várias vezes em tópicos referentes à cromatografia ou à difusão, é possível fazer com que a água suba, a este fenómeno chamamos acção da capilaridade.

A capilaridade é muito útil a diversos processos que ocorrem na natureza como:

• a circulação de sangue nos vasos sanguíneos mais estreitos (surpreendentemente chamados capilares);
• a passagem da água das raízes para a planta;
• ou a subida da cera derretida pelo pavio de uma vela.

Mas então porque é que a água pinga do outro lado?
Quando molhamos o cordel, numa das pontas, a água trepa pelas fibras que constituem o tecido do cordel e, por difusão, ao fim de algum tempo a água trepou até à borda do copo. Neste ponto é a força de gravidade que arrasta a água para baixo, para dentro do vaso.

Porque é que o cartão que serve de tampa não pode tocar no cordel?
Porque iria interferir na difusão da água pelo cordel. A difusão ocorreria também no cartão e este ficaria ensopado.

Nota: 

• Conseguem observar este fenómeno com mais eficácia se juntarem corante à água. 
• A trança que fizemos é muito grossa, só serve para efeitos de demonstração, a água vai sair do copo muito depressa. Para fazer um sistema de rega eficaz utilizem um cordel de algodão, ou um daqueles que as pastelarias utilizam para fechar as caixas dos bolos.

5 minutos depois a água já tinha chegado à
ponta da trança. 24h depois o copo
estava vazio, se querem fazer um sistema eficaz
 utilizem um cordel mais fino. a trança só é útil
para fins de demonstração

Et voilá!
Já podem ir de férias descansados. Mas não usem corante quando o objectivo for regar

Divirtam-se!

Reacções químicas- Perguntas Irrequietas

Átomo, esquema

Por vezes, quando temos de explicar alguma coisa a alguém não nos conseguimos colocar no mesmo degrau de conhecimento, principalmente quando esse alguém não tem a nossa idade nem as nossas referências culturais. Isso acontece frequentemente com os irrequietos mais novos, interrogam-nos sobre algum assunto, ainda não estamos a meio da explicação e eles já estão a perguntar  que é "isto" o que é "aquilo", o que nos vai fazendo recuar no grau de complexidade da explicação até que, por vezes, a explicação fica vazia, e quase que era melhor responder "porque sim".


Pela experiência do Mentes junto dos irrequietos, um dessas situações tem sido a clássica pergunta "O que é uma reacção química?"

O que é a matéria?

Antoine Lavoisier

Esta pergunta tem imensas respostas, todas se complementam umas às outras e são dadas consoante a área da ciência a que estamos mais ligados, todas estão correctas e todas parecem concordar com Lavoisier, (químico francês, considerado o pai da química moderna) o primeiro cientista a enunciar o princípio da conservação da matéria: "Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma", dito por outras palavras, tudo no universo se transforma numa e noutra coisa mas a matéria é sempre a mesma, ainda que apareça com outra forma, outra cor, outro peso, como dizia um professor de química, bastante irrequieto, os produtos de reacção não aparecem por geração espontânea, nem os reagentes se evaporam na bruma.
A ciência diz-nos que a matéria é constituída por 114 substâncias elementares (*). Estas substâncias estão distribuídas por uma tabela altamente organizada: a "Tabela Periódica dos Elementos"- TPE.

Tabela periódica dos elementos químicos

Elemento Químico Carbono

Algumas destas substâncias (23) até hoje nunca foram observadas na natureza, apenas produzidas em laboratório, em condições altamente controladas. Para além das 114 aceites pela "União Internacional de Química Pura e Aplicada"- IUPAC- existem outras 4 substâncias que nunca foram observadas, nem no laboratório, mas que por estimativa sabemos que estão lá (por vezes em ciência é assim, não sabemos mas prevemos).  A estas 114+4 substâncias chamamos elementos químicos.

Fórmulas químicas
Cada um destes elementos químicos é constituído por átomos, estes átomos organizam-se em moléculas, e estas moléculas em estruturas maiores que conseguimos ver, palpar, quantificar a olho nú.... como se fosse um puzzle, em que cada peça é um átomo de um elemento químico.

H- branco, O- Azul, N- amarelo;
C- preto; P- lilás

Tomemos como exemplo a água, tantas vezes falada por aqui:
A água é uma rede de moléculas unidas por pontes de hidrogénio (podes ver mais sobre pontes de Hidrogénio aqui), estás moléculas são constituídas por 2 átomos de hidrogénio(H) e 1 de oxigénio(O). Em linguagem química escrevemos: H2O. Voltando um pouco atrás, neste "puzzle" temos 3 peças, 2H e 1O, este trio é repetido vezes sem conta como um padrão formando poças, rios, mares...

Ler uma fórmula química
Agora que estás munido da TPE e sabes "ler" uma fórmula vamos diversificar:

Molécula da cafeína

• H2O2- Fórmula química da água oxigenada- a molécula é constituída por 2 átomos de H e 2 de O, mais 1 átomo de oxigénio que a água normal, por isso se chama "oxigenada".
• H2SO4 - Podes não saber ao que é que a fórmula se refere mas sabes de certeza quais são os átomos. qual é o elemento que quimicamente é designado por S? Pela consulta da TPE o S é o enxofre. Então na fórmula temos 2 átomos de H 1 de S e 4 de O.
• CH3COOH- Pela consulta da TPE o C é o carbono. Temos então 2 átomos de C, 2 de O, e 4 de H.

Falta apenas dizer que estas peças de puzzle, estes átomos, estão ligados entre si por ligações químicas.

Existem outras regras, muitas mesmo, que permitem aos cientistas escrevem fórmulas químicas que descrevem a forma como os elementos se organizam na molécula, também existem truques para perceber se a fórmula está bem escrita, o Mentes Irrequietas abordará estes e outros temas mais para a frente.

Voltando à nossa questão inicial, o que é uma reacção química?
Uma reacção química pode envolver duas ou mais moléculas (reagentes), e dar origem a uma ou mais moléculas (produtos de reacção). Numa reacção química A transforma-se em B porque ocorrem alterações das ligações químicas entre os átomos das moléculas envolvidas.

reagentes ----------> produtos de reacção

Uma das reacções químicas que mais temos utilizado no Mentes Irrequietas é a do bicarbonato de sódio (fermento) com o ácido acético (vinagre):

bicarbonato de sódio + ácido acético ------>dióxido de carbono + água + acetato de sódio

Quimicamente:

NaHCO3 (aq) + CH3COOH (aq) ----> CO2 (g) + H2O (l) + CH3COONa (aq)

Mas atenção: O princípio de Lavoisier prevalece sempre. Não pode aparecer matéria do lado dos reagentes que não apareça do lado dos produtos de reacção e vice versa. No exemplo acima se contarem os átomos de C, H, Na e O eles mantêm-se iguais antes e depois da reacção química .

Então o que é uma reacção química? Uma reacção química é a transformação de reagentes em produtos de reacção pela alteração das ligações químicas entre os átomos (há um rearranjo dos átomos), neste rearranjo há conservação de matéria e pode haver ou não, consumo ou libertação de energia.

(*)segundo a tabela periódica dos elementos IUPAC

Et voilá!
Nada se cria nada se perde, tudo se transforma!

Divirtam-se!

Fontes:
IUPAC website;
"Introdução à biologia"- Fundação Calouste Gulbenkian

O Ar ocupa espaço 4- mergulhadores secos

Este ensaio baseia-se no facto de duas coisas, sejam elas quais forem, não poderem ocupar o mesmo espaço. É na realidade uma demonstração muito simples e mas na realidade muito útil para demonstração de princípios relacionados com a pressão e também com o espaço físico que a matéria ocupa.

Precisamos de.

• copo de vidro,
• alguidar, mais alto que o copo,
• água, suficiente para encher o alguidar,
• plasticina, uma bolinha do tamanho de uma moeda de 10 cts,
• papel de cor, uma tira pequenina, 2 cm de largura por 3/4 cm de altura, depende da altura do copo,
• pau de espeto, podem usar uma faca, um pau chinês, um fósforo grande... desde que chegue ao fundo do copo.

Como Fazer:

1. Encham o alguidar de água;
2. Certifiquem-se de que o copo está bem seco, a presença de água pode estragar a demonstração;
3. Façam uma bolinha com a plasticina;
4. Utilizem o pau de espeto para a fixar no lado de dentro do copo, no fundo;
5. Virem o copo de boca para baixo, se a plasticina não cair, está bom;
6. Prendam a tira de papel à plasticina que colocaram no fundo do copo, da mesma maneira que colocaram lá a plasticina;
7. O papel deve ficar a cerca de 1,5 / 2,5cm do fundo do copo, se necessário cortem o papel;
8. Virem o copo de boca para baixo;
9. Coloquem-no, devagar, dentro do alguidar, este passo tem de ser feito com calma e com firmeza, o copo deve entrar o mais possível na vertical.

O que acontece?

• Consegues chegar ao fundo do alguidar sem molhar o papel?
• Consegues fazer subir o copo com o papel sempre seco?

Com algum treino e paciência vais conseguir responder Sim às duas perguntas.

Porquê?
Porque o ar ocupa espaço.
Quando o copo entra dentro da água está cheio de ar. Se ele descer perfeitamente na vertical, o ar não escapa de dentro dele, e a única maneira que a água tem de entrar no copo é expulsando o ar de lá, logo a água não entra.

Pela imagem podemos perceber que o ar fora do copo exerce uma força vertical na superfície da água, essa mesma força tem de ser vencida por nós quando empurramos o copo cheio de ar para baixo, por isso temos a sensação de que "é difícil". Ao mesmo tempo que empurramos o copo e a água exerce pressão para cima para entrar no copo, o ar exerce força para baixo, se inclinar-mos ligeiramente o copo podemos deixar uma pequena quantidade de ar escapar e alguma água entrar, mas dependendo da profundidade, se inclinar-mos demais o copo "inunda".

Se tivermos precisão suficiente o copo vai e vem seco.

Passos seguintes:
Para ires um pouco mais longe

• podes incorporar esta demonstração num projecto de ciências,
• podes espantar os teus amigos e familiares com uma magia colorida. Usa duas tiras de  papel de filtro de café embebido em corante forte, 2 cores, uma para cada fita, 2 tamanhos, quando a fita tocar na água a água tinge da cor que escolheste.
• podes também construir o teu próprio sino de Halley, em ponto pequeno, claro. Podes usar espátulas de madeira, por exemplo.

Edmond Halley
Em 1717 Edmond Halley inventou o sino de mergulho. Este aparelho baseava-se exactamente neste pressuposto, de que a água só entra se conseguir expulsar o ar que está dentro da Halley conseguiu manter 5 pessoas debaixo de água, a uma profundidade de cerca de 18m, por mais de uma hora -mais tarde conseguiu alargar este período de tempo a cerca de 4h. Apesar dos seus esforços Halley não conseguiu que o seu aparelho tivesse grande utilização prática, principalmente por ser muito pesado.
campânula, ora se esta descer vertical, sem oscilações, a água não entra. A atmosfera neste aparelho era renovada através de ar proveniente da superfície. Com este aparelho
O sino de mergulho foi o antecessor do submarino.

Para o caso de te estares a interrogar, sim, E. Halley também deu o nome ao cometa Halley, e é por isso que este astrónomo, geofísico, matemático, meteorologista e físico Inglês é mais conhecido. Halley deu o seu nome a este cometa porque foi o primeiro a estudar e traçar a a sua órbita.

Fontes:
www.sitedecuriosidades.com
http://maritimo.blogspot.pt

Et voilá!
Conseguiste mantê-lo seco?

Divirtam-se!

Torre de água- efeito da pressão

Voltamos aos ensaios "It's a kind of magic". A demonstração que se segue é uma demonstração simples e rápida do poder que a pressão pode ter. Não precisam de muita coisa, apenas de um local que possa ser molhado sem problemas.

Precisamos de:

• alguidar,
• água, suficiente para encher o alguidar e cobrir o copo,
• copo de vidro transparente, suficientemente pequeno para caber no alguidar.

Como fazer:

1. Encham o alguidar com água;
2. Coloquem o copo dentro de água, deitado;
3. Dentro do alguidar virem-no, com a boca para baixo;
4. Segurem o copo pela parte superior;
5. Levantem-no, devagar e com cuidado para que a boca do copo fique sempre dentro de água, O que acontece?;
6. Levantem mais o copo, de forma a que a boca do copo fique fora de água, O que acontece?.

O que acontece?
Da primeira vez, no ponto 4, enquanto a boca do copo se encontra dentro de água, o copo mantém-se cheio de água, como na imagem, o copo está fora de água mas a água está prisioneira do copo, como se fosse uma tore de água.
Numa segunda fase, no ponto 5, o copo é levantado acima da linha de água, neste caso a torre desmorona-se, e a água cai para a bacia.

Porquê?
O ar que está à nossa volta exerce pressão sobre a superficial da água, "empurrando" a água para dentro do copo, como na imagem, quando o copo perde o contacto com a água que sofre a pressão do ar ou seja, quando a borda do copo ultrapassa a superfície da água, o ar já não exerce qualquer pressão sobre a água que está no copo e a água "cai" para dentro do alguidar.

Desafios:
Consegues perceber exactamente em que momento a água perde o contacto com o copo? Vais ter de fazer várias tentativas e aproximar-te bastante do copo, quanto mais lento for o movimento de levantar o copo mais fácil será de ver o fenómeno. 

Coloquem água tónica no alguidar, em substituição da água, apaguem as luzes e pasmem o público com uma torre de água fluorescente que se eleva acima da linha de água! (apontem uma lanterna de luz negra ao copo, subtilmente, sem que ninguém perceba)

Et voila!
It's a kind of magic!
 
Divirtam-se!

Aderência- A moeda que cola

O plano

Transportar uma moeda na ponta de uma palhinha.

Precisamos de:

• água,
• uma palhinha,
• moeda de 1 cts,
• uma superfície lisa.

Antes de iniciarem a demonstração tentem levar a moeda na palhinha para dentro do copo

Depois de algumas tentativas falhadas vamos ver,

Como fazer

1. Coloquem a moeda em cima da superfície lisa;
2. Encostem a palhinha à moeda;
3. Encostem a ponta da palhinha à moeda e, do outro lado, suguem o ar com a boca;
4. O que acontece?
5. Com a palhinha coloquem uma gota de água em cima da moeda, mais ou menos no centro;
6. Encostem a ponta da palhinha à moeda e, do outro lado, suguem o ar com a boca;
7. Sem deixar de sugar levantem a palhinha,
8. O que acontece?

O que acontece?

Da primeira vez, nada, eventualmente conseguem tirar a moeda de cima da mesa mas não a conseguem levar longe. Da segunda vez: A moeda vem atrás sem grande dificuldade.

É natural que tenham alguma dificuldade em realizar esta demonstração. Coloquem a boca na palhinha e inspirem profundamente e de forma continua.

Porquê?

A água que colocaram na moeda na segunda tentativa funcionou como selante. A moeda é irregular, tem desenhos e ranhuras por todo o lado, quer do lado da coroa quer do lado da cara. Quando inicialmente encostámos a palhinha e tentámos levantar a moeda, mesmo sugando o ar, não conseguimos, porquê? Porque o ar entrou na palhinha pelas irregularidades da moeda, e não foi possível manter o vácuo. Quando colocámos a gota de água ela “selou” estas irregularidades, fechando de forma eficiente todos os possíveis pontos de entrada/saída de ar da palhinha permitindo que se criassem as condições necessárias ao vácuo, permitindo assim que pudéssemos levantar a moeda da mesa.

Podem levar a moeda tão longe quanto conseguirem suster a respiração.

O passo seguinte:

• Utilizem moedas diferentes, funcionam todas da mesma maneira?;
• Utilizem água a temperaturas diferentes, a temperatura tem influência sobre o efeito aderente da água?;
• Saturem a água com sal ou com açúcar, a densidade da água influência os resultados?

Não se esqueçam de registar tudo no caderno de apontamentos, não variem mais do que um elemento de cada vez.

Et voilá!

Cola molhada!

Divirtam-se!

Bailarinas de papel, O video

Com uma boa demonstração, um video irrequieto.

Vejam aqui a demonstração completa e a explicação para esta dança.

Et voilá!

Divirtam-se!

Bailarinas de papel

Esta demonstração é muito simples embora precise de supervisão dos pais. Cuidado com a água quente!

Precisamos de:

• triângulos, quadrados e espirais de papel fino, como papel vegetal,
• prato de sopa, pode ser uma taça de vidro ou plástico,
• água, suficiente para encher a taça a cerca de ¾,
• pano fino, suficientemente grande para cobrir a abertura da taça,

Como fazer:

• Colocar a água a  a ferver, deve ser um adulto a fazer isto, cuidado para não te queimares;
• Cortar o papel nas formas triangulares, quadradas e espirais, o tamanho não é importante nesta fase, desde e caibam na taça sem se tocarem;
• Quando a água estiver a ferver coloquem a água na taça até ¾;
• Cubram a taça com o pano;
• Coloquem os triângulos por cima o pano, de forma a que não estejam em contacto uns com os outros;
• Observem e registem.

O que acontece?
Os triângulos de papel enrolam-se, primeiro para cima, depois para baixo num movimento repetitivo.

Porquê?
A água que colocaram na taça está a ferver, isto significa que ela está a 100º, ou seja no ponto de ebulição, que é o ponto em que a água passa do estado líquido para o estado gasoso.
Quando colocamos o pano fino sobre a taça o vapor vai ser “enclausurado” entre o pano e a água, mas os tecidos têm micro orifícios pelos quais o vapor consegue escapar e chegar ao papel. O papel, por sua vez, também tem micro orifícios que absorvem a água em forma de vapor, quando o centro do papel absorve este vapor expande, incha e, num movimento lento, enrola o centro para cima. Agora são as pontas do papel que estão mais próximas do pano e são as pontas que vão absorver o vapor, inchar e encaracolar para cima, ao mesmo tempo o centro do papel, agora longe da fonte de vapor, seca, encolhe e volta à posição essencial. Este fenómeno repete-se até que a água já não liberte vapor suficiente para expandir o papel Quando é que isso acontece? Depende do papel e do pano que estejamos a utilizar.

Sobre o papel:
O papel é constituído por uma rede de celulose.....
Por esta razão existem inúmeros espaços que podem ser preenchidos pelo vapor de água, quando a água se aloja nesses espaços ocupa espaços que antes estavam vazios obrigando a estrutura a inchar, expandir.

Vejam o video:

O passo seguinte:

• Quanto tempo conseguem manter o papel a dançar?
• Arranjem vários tipos de tecidos, podem ser guardanapos, panos de cozinha, lenços de pescoço, fraldas de pano, qual é o tecido que faz os triângulos dançar melhor?
• Cortem os vários triângulos, quadrados e e espirais em vários tipos de papel, papel vegetal, papel de cozinha, papel de 80g, 100gr, papel higiénico... Qual o papel que mais dança?
• Se tiverem acesso a um termómetro de cozinha podem colocar os papeis a dançar e medir a partir de que temperatura eles param.
• Qual a forma mais eficiente? porquê?

Não se esqueçam de registar tudo no  caderno de apontamentos, não variem mais do que um elemento de cada vez e divirtam-se.

Et Voilá!
Danças de Salão num pano de algodão!

Divirtam-se!

Tensão superficial, o truque do barco a motor

Este é um truque muito simples que pode servir não só para demonstrar o que é a tensão superficial da água como também para deixar os irrequietos de boca aberta.

Toda a gente conhece a história de Hans Christian Andersen "O Rei vai nú" (podem lê-la ou rele-la aqui), nesta história dois especialistas em tecidos mágicos convencem o Rei de que possuem um traje festivo adequado para Sua Alteza usada, mas apenas havia um problema... o traje era invisível, apenas as pessoas "inteligentes" o podiam ver.. O mesmo se passa com a demonstração de hoje.

Precisamos de:

• detergente,
• 1 dedo,
• 1 cartão, um rectângulo de  10x10cm é suficiente
• 1 tigela transparente,
• água,
• 1 marcador grosso,
• tesoura
• 1 ou muitos amigos.

Como fazer:

1. No pedaço de cartão desenhem o contorno de um barco visto de cima, como na imagem;
2. Recortem o barco;
3. Com o marcador desenhem outros pormenores no vosso barco, bancos, o local do motor, remos...;
4. Encham a tigela de água;
5. Coloquem uma gota de detergente num dos vossos dedos, para já não toquem com esse dedo em lado nenhum, não deixem o vosso amigo ver;
6. Coloquem o barco a água e verifiquem que ele fica parado, pode oscilar um pouco mas tá parado;
7. Retirem o barco da água, para não "ensopar";
8. Abram a palma da vossa mão e expliquem ao vosso amigo que se esqueceram de colocar o motor no barco, por isso ele não anda, digam qualquer coisa do tipo "Estás a ver? É tão pequeno que me esqueci", é claro que a vossa mão está vazia, mas ele não sabe;
9. Agarrem no barco e toquem com o dedo que colocaram no detergente no local do motor;
10. Coloquem o barco de novo na água, enquanto dizem qualquer coisa do género "Pronto, vamos lá ver se agora funciona".

O que acontece?
O barco move-se pela água.

Porquê?
Afinal havia mesmo um motor muito muito muito pequeno e muito potente.


É claro que os pormenores que desenharam no cartão em nada influenciam o resultado, e também não existe nenhum micro motor super potente e invisível.

O que aconteceu foi que a tensão superficial da água foi perturbada (vê aqui outras demonstrações sobre a tensão superficial).

A água tem uma capa, como se fosse uma pele, de moléculas de água que se mantém ligadas por pontes de hidrogénio (podes ler mais sobre estas pontes aqui), o detergente actua sobre esse equilíbrio .
O barco "sem motor" estava "pousado nesta pele", as forças que actuavam sobre ele nessa altura estavam em equilíbrio mantendo o barco parado (as moléculas puxavam o cartão com a mesma força em todas as direcções).
Os detergentes têm a capacidade de diminuir a tensão superficial da água, (são por isso chamados agentes tenso-activos- ou seja têm uma acção na tensão da água).
Imagine a tensão superficial como uma capa, um casaco, que impede a água de interagir com certas substâncias, como as gorduras, por exemplo, o que  agente tenso-activo, como o detergente, faz é obrigar a água a "despir" esse casaco fazendo com que a água fique "mais água" e penetre mais facilmente em superfícies onde antes não penetrava.
Quando "colocámos o motor no barco" o detergente perturbou este equilíbrio, permitindo que as moléculas de água do lado do papel oposto ao do detergente puxassem o cartão com mais força, e ele assim foi empurrado, parecendo que o micro motor invisível realmente existia.

Na realidade esta demonstração é muito simples e até engraçada mas não deixa de ser uma demonstração do perigo que os nossos mares e lagos enfrentam. As fábricas e as indústrias que despejam detergentes nas correntes estão a contribuir para o desequilibro ecológico da zona. Quando se introduzem detergentes nos ecossistemas aquáticos estes ficam inevitavelmente desequilibrados, todos os insectos e seres vivos que necessitam de pousar na superfície da água para se alimentar, procriar ou exercer outra função biológica, não vão conseguir fazê-lo porque a "pele" da água ou não existe ou está debilitada.

Et voilá!
O rei vai ou não nu?

Divirtam-se!