Brinquedos com ciência PAP DIY- Helicóptero de papel

Existem uma série de brinquedos utilizam e aplicam conceitos científicos simples, este é um deles. O helicóptero de papel é um destes brinquedos.
Este brinquedo proporciona, não só, algum tempo de brincadeira como desafia os irrequietos a re-construir e adaptar o modelo base para obter melhores resultados.

Precisamos de:

• papel, várias espessuras;
• lápis, ou caneta;
• clips, médios,
• tesoura, ou x-acto,
• régua.

Acesso a:

• impressora, facultativo.

Como fazer:

1. Se tiverem acesso a uma impressora imprimam a template;
2. Caso não tenham impressora desenhem a imagem numa folha, com a ajuda da régua, vão ter oportunidade de verificar que as medidas não têm, necessariamente, de ser as que aparecem na template;
3. Recortem os rectângulos, os picotados são dobras, as linhas cheias são cortes de tesoura;
4. Sigam as instruções de dobragem do PAP;
5. Fixem o clip;
6. Atirem a vossa construção ao ar, também podem subir ao cimo de umas escadas e deixar cair o modelo de papel;
7. Observa o que acontece.

 O que acontece?
A construção de papel cai, girando sobre si mesma e suavemente, até ao chão.

Porquê?
Na verdade a construção que acabámos de fazer é uma simulação dos rotores de um helicóptero, por isso também pode ser denominado Rotor de papel. Quando o rotor cai, o ar empurra as lâminas para cima, forçando-as a dobrar um pouco para cima. Neste ponto, a resistência do material de que são feitas as lâminas força o restante ar a deslocar-se horizontalmente, e a empurrar o "corpo" do rotor. Observem a imagem, nela podem observar o esquema de forças.

Com duas forças a empurrar cada uma das lâminas para cima, e duas forças a empurrar o corpo do rotor horizontalmente e para lados opostos o brinquedo cai, suavemente e a girar.

O passo seguinte:

Existem inúmeras perguntas que podes fazer a partir deste ponto.

• Lancem o rotor ao ar, observem para que lado giram as lâminas, é no sentido horário ou anti-horário? Agora dobrem as lâminas no sentido contrário, lancem novamente o brinquedo ao ar, para que lado ele gira?
• Desenhem com a ajuda da régua rotores idênticos à template mas com relacções diferentes entre os diferentes elementos (lâminas, corpo, cauda).
• No exemplo que utilizámos as lâminas são do mesmo tamanho da cauda, e se forem mais pequenas? e se forem maiores? Cai mais depressa? Cai mais lentamente? Gira mais devagar?
• Façam variar a altura do corpo do brinquedo, se for mais pequeno o que acontece? e se for maior?
• Em vez de um clip, utilizem um objecto mais pesado, podes utilizar o clip para o prender... (por exemplo podes utilizar chaves, de vários tamanhos/pesos). Ou simplesmente utiliza mais do que um clip. Com mais peso, como se comporta o brinquedo?

Estas são apenas algumas das perguntas que podem tentar responder mas o Mentes Irrequietas tem certeza de existem outras perguntas que podem ser feitas.
Utilizem um cronometro, 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!
Brinquedos de papel

Divirtam-se!

DIY - PAP Com construir um brinquedo equilibrista

Em janeiro deste ano fizemos aqui uma demonstração das ilusões que a deslocação do centro de gravidade de um corpo podem criar. Utilizámos dois garfos e um palito e equilibrámos os talheres em diversas situações "suspeitas".
Hoje vamos construir um brinquedo equilibrista menos "agressivo" e perigoso (os garfos não são propriamente um brinquedo e podem magoar os mais irrequietos). 

Precisamos de:

• cartolina,
• cola,
• lápis de cera, canetas ou lápis de cor, aquilo que preferirem,
• tesoura,
• lápis de carvão,
• 2 moedas de 5cts, podem utilizar as de 1cts.

Como fazer:

1. Dobrem a folha de cartolina ao meio, não precisam de vincar muito o papel;
2. Com o lápis de carvão desenhem na metade esquerda da cartolina metade de uma borboleta, de forma a que o corpo da borboleta fique no centro da cartolina;
3. Voltem a dobrar a folha a meio;
4. Vinquem bem;
5. Com a tesoura recortem pela marca do desenho que fizeram;
6. Abram a folha recortada, deverão ter uma borboleta de papel simétrica;
7. Pintem a gosto, evitem fazer colagens, se o fizerem coloquem as mesmas colagens à esquerda e à direita;

8. Colem as moedas nas pontas das asas da borboleta, perto na extremidade da "cabeça", como na imagem;
9. Tentem equilibrar a borboleta na ponta de um lápis, ou nos vossos dedos.

Nota:
As colagens alteram o peso da borboleta e por isso alteram o centro de gravidade do brinquedo.
Nós utilizámos uma palhinha para reforçar a cartolina, facto que poderia ter sido evitado se tivéssemos utilizado papel mais grosso ou moedas mais leve.

Podem ir mais longe:

• Tentem colocar os "pesos" numa zona diferente da borboleta e equilibra-la, de que forma se desloca o centro de gravidade?
• Tentem fazer objectos equilibrista com outros formatos, lembrem-se que o importante é o equilíbrio de pesos.
• Conseguem equilibrar um equilibrista que não seja simétrico?
• Conseguem equilibrar a borboleta se numa das asas ela tiver uma moeda de 5cts e na outra uma de 1cts? De que forma uma diferença de pesos afecta a borboleta?

Et voilá!
Parece que vai cair.

Divirtam-se!

Um brinquedo simples- Principio de Bernoulli- 2

Utilizando um secador, uma bola de papel e um tubo de papel é possível demonstrar o principio de Bernoulli, como já aqui vimos, o que vos propomos hoje é uma demonstração diferente do mesmo princípio através da construção de um pequeno brinquedo, que na realidade não tem nada de especial e pode ser utilizado por qualquer pessoa dos 0 aos 100.

Em traços gerais o Teorema de Bernoulli fala-nos sobre o comportamento das massas de fluido quando se movimentam, relaciona a pressão, a velocidade e a elevação destes fluidos.

Uma aplicação bastante conhecida deste teorema é o efeito de "arrasto" quando dois carros seguem à mesma velocidade, um colado ao outro, nesta situação, o segundo carro está a gastar menos energia para ir à mesma velocidade do primeiro. É exactamente o mesmo que se passa quando numa prova de ciclismo vemos os atletas "coladinhos" nas rodas uns dos outros, o que vai atrás despende menos energia e vai à mesma velocidade que o primeiro.


Precisamos de:

• uma bola de ping pong,
• uma garrafa PET, aproveitem para reciclar/reutilizar mas se preferirem podem utilizar um funil,
• tesoura.

Como fazer:

1. Com a tesoura cortem o cimo da garrafa, a parte arredondada que está junto do gargalo;
2. Guardem a parte de baixo da garrafa, pode ser vir para outras actividades;
3. Coloquem a bola de ping pong lá dentro;
4. Encham o pulmões de ar;
5. Soprem pelo gargalo, quantas vezes quiserem.

NOTA: Depois de cortada a garrafa podem decora-la ao vosso gosto, fazendo do vosso novo brinquedo um exemplar único e super irrequieto.

O que acontece?
A bola rola junto do gargalo mas não sai do "copo" de plástico.

Porquê? 
Porque o ar que introduzimos no "copo" percorre o seu caminho encostado às paredes da bola, como mostra a figura, fazendo com que ela gire ao invés de subir.

Claro que se aplicarmos a pressão suficiente por baixo da bola de ping pong a bola vai acabar por sair do "copo", mas nenhum par de pulmões o  consegue fazer, por muito que queira.

A imagem mostra um brinquedo antigo que nos baseámos "para construir" o nosso e que se baseia neste fenómeno, Quem se lembra?

Deixo-vos com o video:

Et voilá!
Por muito que soprem ela não vai sair

Divirtam-se!

Fazer um brinquedo - Lata Vai e vem

Fazer brinquedos pode ser muito divertido e ensinar aos mais pequenos alguns conceitos científicos interessantes.
É necessária a presença de um adulto para fazer este brinquedo.


Precisamos de:

• elástico grande e grosso,
• lata grande com tampa, pode ser daquelas de chocolate para o leite por exemplo,
• martelo,
• prego,
• cordel,
• porca de parafuso grande, ou qualquer outro material pesado para servir de peso.

Como fazer:

1. Cortem o elástico, de forma a obterem uma tira comprida;
2. Façam dois buracos no fundo da lata e outros dois na tampa, os buracos devem estar afastados cerca de 0,5cm.
3. Passem as duas pontas do elástico pelos dois furos da base, o elástico agora está no interior da lata;
4. Passem agora as pontas pelos buracos da tampa e dêem um nó, permitam alguma tensão no elástico;
5. Prendam um bocado de cordel à porca de parafuso, não muito, depende da altura da lata;
6. Rodem ligeiramente a tampa da lata para que os fios se cruzem no centro;
7. Peça ao seu irrequieto que agarre a lata e a tampa afastadas;
8. Ate o cordel com a porca ao centro do elástico, local onde ele está cruzado;
9. Fechem a tampa;
10. Rodem a lata pelo chão.

O que acontece?
A lata volta para trás.

Comecem devagar, força excessiva pode fazer com que a porca dê a volta e a lata não volte para as vossas mãos.

Porquê?
Quando a lata gira o peso que colocámos lá dentro, a porca de parafuso, não gira com a lata, em vez disso fica pendurada e torce o elástico, num dado momento a força exercida pelo elástico torcido vence a força com que impulsionámos a lata e o elástico começa a distorcer e a energia que este movimento liberta faz a lata voltar para trás.

Nota: se quiserem utilizem uma lata transparente para verem o que se passa lá dentro

Et voilá!


Divirtam-se!

Construção de um Hovercraft com CD

Um hovercraft é um  aerobarco ou aerodeslizador que se apoia num colchão de ar. É capaz de atravessar diversos tipos de solo e também se pode deslocar na água.
O hovercraft foi inventado em 1953 pelo inventor britânico Sir Christopher Cockerell.
Tipicamente os hovercrafts têm dois ou mais motores separados. Um dos motores é responsável pelo levantamento do veículo ao empurrar o ar para o interior da saia de borracha, os outros motores adicionais são usados para deslocar o barco na direcção desejada, a direcção é determinada pelo uso de lemes.
in wikipedia


Hoje o desafio é precisamente construir um hovercraft,


Precisamos de:

• 1 CD, estragado claro,
• Cola, super cola de preferência,
• Uma tampa, usei duas diferentes, em dois hovercrafts diferentes, uma de um pacote de leite, e outra de detergente, com sistema de fecho,
• 1 prego;
• 1 balão grande, quanto maior mais longo é o passeio do veículo,
• Tintas acrílicas, ou verniz para as unhas, como vimos aqui;
• Álcool e algodão.

Como fazer:

1. Limpem o CD com álcool, o lado das letras, o da leitura é melhor ficar para baixo;
2. Se utilizarem a tampa do leite como na imagem (tampa vermelha) fure-a com o prego, faça vários furos, se escolherem a do detergente não é necessário;
3. Colem a tampa ao buraco do CD, conforme a imagem, a tampa tem muito pouca superfície de contacto e tem de ficar justa, este procedimento pode transformar-se numa epopeia;
4. Deixem secar;
5. Pintem o vosso hovercraft;
6. Deixem secar;
7. Envernizem, tentem não envernizar a tampa;
8. Se utilizarem a tampa do leite:

1. Encham o balão;
2. Sem o atar vedem a saída do ar torcendo a parte de baixo;
3. Com jeitinho "encaixem" a boca do balão na tampa colada ao CD;
4. Larguem o conjunto no chão;
5. Observem o movimento.
9. Se utilizarem a tampa do detergente,
1. Encaixem o balão na tampa;
2. Abram a válvula, como se estivessem a abrir a garrafa de detergente, devem agarrar na tampa não no CD, ela pode descolar;
3. Sopre pela parte de baixo do hovercraft, até encher o balão;
4. Feche novamente a válvula;
5. Coloquem o conjunto no chão;
6. Abram a válvula;
7. Observem o movimento. 

Utilizando a tampa da garrafa de detergente é mais fácil sem dúvida. Mas num caso e no outro o CD deslizapelo chão.
Porquê?  
O ar é forçado a sair por baixo do CD. Dado que o ar sai uniformemente por todos "os lados" do CD a sua passagem provoca a formação de um "colchão de ar", uma vez eliminada a fricção com o chão o CD move-se impulsionado pelo ar que é expelido pelo buraco do CD, tal e qual um hovercraft normal.

Et Voilá!
Fun fun fun! Simples e seguro


Divirtam-se!

Vamos aprender a fazer Slime? Uma especie de lodo pastoso?

Por muito que tenha procurado e voltado a procurar não encontrei uma boa tradução para esta palavra "Slime", o dicionário diz-me Lodo, mas não é bem isso, é mais uma "nhanha" verde, pegajosa, pastosa, que escorrega entre os nossos dedos. 
Este Slime, chamemos-lhe assim, é a base de um brinquedo que apareceu aqui há uns anos, vinha num copo idêntico ao dos copos de 500ml de gelado, e a caixa era verde florescente, tenho pena de não me lembrar do nome, mas encontrei uma coisa muito semelhante à venda numa loja online (imagem ao lado).
Ora bem, vamos então ver como podemos fazer a nossa própria Slime,

Precisamos de:

• Cola branca,
• 2 copos plásticos, no fim vão para o lixo,
• Corante alimentar (da cor que preferirem, o verde é o clássico),
• Água,
• Borax em pó (disponível em drogarias ou por vezes em super mercados na secção dos detergentes),
• Uma colher de plástico, no fim vai para o lixo,
• Uma colher de sopa (para medir).

Como fazer:

1. Encham um dos copos com água.
2. Adicionem um colher de Borax, mexam bem com a colher de plástico,
3. Coloquem este copo de lado,
4. No outro copo coloquem uma altura de cola de cerca de 3cm,
5. Adicionem 20ml de água (três colheres de sopa), à cola, 
6. Mexam,
7. Adicionem algumas gotas do corante,
8. Misturem muito bem para homogenizar.
9. Adicionem, ao segundo copo, uma colher de sopa da solução de Borax que fizeram no primeiro copo,
10. Mexam bem!
11. Aguardem 30seg, retirem com a colher a pasta que se formou, e podem brincar com ela!
12. O Slime que se forma é totalmente seguro para as mãos.

NOTA: 

Quando terminarem de brincar com o Slime guardem-no num saco de plástico bem fechado.

Não brinquem com ele junto de carpetes, tapetes e cabelos.

Mantenham-no longe de crianças pequenas ou animais de estimação que podem pensar que é comida.
 
Resultados:
O polímero que se forma é único porque é ao mesmo tempo um sólido e um líquido. Este polímero pode comportar-se como um líquido e tomar a forma do copo e, no entanto, podemos segurá-lo na mão como se fosse um sólido. Ou seja, o polímero criado é um fluido não-newtoniano... e o que é este palavrão? exactamente o que expliquei, ou mais tecnicamente é um fluido cuja viscosidade é variavel consoante a tensão aplicada.

A demonstração acima pode ser transformado numa experiência, como temos vindo a ver em todos os nossos ensaios, para transformar uma demonstração numa experiência basta interrogar-mo-nos sobre a influência das diversas variáveis na nossa demonstração. Responda com o seu irrequieto às seguintes questões:

• A qualidade do Slime altera-se se acrescentar mais Borax?
• Como poderá guardar o Slime de forma a este durar mais tempo? tem de fazer vários Slimes e armazená-los de forma diferente
• Diferentes marcas/tipos de cola fazem Slimes diferentes? vários copos,várias colas, vários Slimes
• A quantidade de água adicionada à cola afecta o Slime? vários copos, cola com quantidades diferentes de água, vários Slimes

NOTA: Nunca faça varia duas variáveis no mesmo ensaio ou não terá conclusões. Por exemplo se variar a quantidade de água na cola, deve usar sempre a mesma marca de cola
 
Et Voilá!

Fluidos não Newtonianos para brincar

Divirtam-se!
 

Como fazer um brinquedo pára-quedas

Quem se lembra daqueles velhos brinquedos que vinham agarrados a um pára-quedas? Normalmente soldadinhos de plástico, os que me lembro eram iguais aos da figura, de uma só cor, sem traços definidos e com um pára-quedas vermelho e branco às listas. Esse é o desafio de hoje, construir um pára-quedas de brincar e perceber como funciona este objecto.


Precisamos de:

• um quadrado de plástico com cerca de 40cm de lado, pode ser cortado de um saco de super mercado estragado ou de um saco do lixo que já não possa ser utilizado,
• Tesoura
• Régua
• Caneta
• 8 pedaços de cordel ou fio com cerca de 30cm de comprimento
• Um objecto pequeno para ser o peso, uma figura de acção seria perfeito, tipo soldadinho de plástico

Como fazer:

1. Recorte o seu quadrado de 40 cm de lado do saco de plástico, com a ajuda da régua, marque no plástico para cada um dos lados, as distâncias: 10cm, 20cm, 30cm, conforme a figura
2. Corte as partes sombreadas.
3. Com a tesoura abra um pequeno orifício em cada vértice do plástico, como mostra a figura 2, os buracos devem ser "à justa" para a entrada do cordel, buracos muito grandes podem comprometer o pára-quedas
4. Ate um pedaço de fio em cada vértice do plástico.
5. Amarre a outra extremidade dos 8 cordéis ao seu peso, boneco soldadinho, ou outro brinquedo, não muito pesado, com um máximo de 10 cm de altura.



Figura1



Figura2

6. Solte o seu pára-quedas de uma cadeira, ou de um sitio alto, lembre-se que o objectivo é que o seu peso caia suavemente no chão.

Resultados
Esperemos que o seu pára-quedas desça lentamente em direcção ao chão, dando a oportunidade ao seu peso de não se "estatelar". Quando soltar o pára-quedas o seu peso (boneco) puxa para baixo as cordas forçando o plástico a abrir, o plástico, quando aberto, tem uma grande superfície em contacto com o ar, quanto maior é a área da superfície maior é a resistência do ar e mais lento o pára-quedas vai cair.

Se quiser ir mais longe com o seu irrequieto pode tentar:

• Lançar o seu pára-quedas de várias alturas diferentes, registe sempre as variáveis das suas experiências, e:
• Comparar os tempos de queda,
• O pára-quedas abriu em qualquer das alturas de que foi lançado? 
• Cortar um pequeno buraco no meio do pára-quedas, isto vai permitir que o ar passe lentamente por ele ajudando a uma queda mais vertical, e:
• Cai mais depressa com ou sem o corte?

Et voilá!

Um soldadinho pára-quedas

Divirtam-se!

Num dia de vento, lance o papagaio

Diz a lenda que um chinês, sem grandes propósitos em criar um tão famoso brinquedo, atou o seu chapéu a um cordel para evitar que ele voasse durante uma tempestade, não deve ter sido bem sucedido, porque esse evento é a primeira referência a um "papagaio de papel". A data exacta deste episódio não é conhecida, mas diz a lenda que ocorreu há mais de 2000 anos.
Construir um destes brinquedos milenares é uma boa maneira de aproveitar um dia de vento, eles adoram, nós agradecemos estarem ocupados. Há certamente outras formas de construir este brinquedo, esta pareceu-me a mais fácil, barata e segura.


Precisamos de

• Saco do lixo de 50L, os brancos são os melhores para decorar, mas não se preocupe se só conseguir pretos
• Duas varas de madeira, estas devem ser estreitas e ter 60 e 50cm de comprimento respectivamente, as redondas funcionam melhor.
• Tesoura
• Faca ou x-acto 
• fio norte ou de nylon, de 1mm de diâmetro
• 1 argola pequena, idealmente de 12 mm de diâmetro
• Régua
• Fita cola
• Fitas, marcadores de várias cores, e outros materiais para decorar o papagaio

Como fazer:

1. Abra o saco de plástico de forma a ficar com uma "folha de plástico" plana e sem dobras
2. Meça 1 cm em cada extremidade das duas varas.
3. Utilize estas marcações para abrir um sulco, com uma faca, ou um x-acto a toda a volta das varas, em cada extremidade, este sulco vai servir para colocar um reforço de cordel que vai ajudar a prender o plástico à moldura de madeira.
4. Meça 15 cm na vara maior, e 25 na vara mais pequena.
5. Com a ajuda da fita cola, una as duas varas nesses pontos, de forma a que o resultado final seja um " t "
6. Coloque esta estrutura em cima do plástico e com um marcador e a ajuda da régua, una os pontos do " t " com linhas rectas.
7. Com a tesoura corte o molde que acabou de desenhar, corte por fora dando uma margem de cerca de 5 cm para o traço desenhado.
8. Ate o fio de 1mm a um dos sulcos e leve-o até ao sulco seguinte, estique bem o cordel, dê uma volta à vara, dê um nó e passe ao sulco seguinte, repita o procedimento até formar a imagem da figura acima com o cordel.
9. Coloque a estrutura de madeira novamente em cima do plástico, dobre as magens de forma a cobrir o cordel, e cole-as com fita cola.
10. Vire o papagaio ao contrário, decore o papagaio, cuidado para não o romper!
11. Prenda a fita à extremidade maior do " t ", decore-a se quiser com laços e outras fitas de outras cores

Colocação do fio

1. Com cuidado, faça um pequeno furo em cada uma das extremidadesdas varas de madeira, a cerca de 3 cm das pontas,
2. Passe o fio por esses furos e dê um nó- conforme a figura, estes nós devem ser fortes e apertado pois se se solta o papagaio desmonta-se,
3. O fios são presos nas extremidades, bolinha azul clara, e no centro são atados a uma argola,
4. Enrole o restante fio num "carreto", pode ser um pau redondo, tipo pau de vassoura, mas mais pequeno, cerca de 20cm de largura. Quando inicia o enrolamento dê um nó forte no carreto, se for necessário abra um sulco como para o papagaio,
5. Ate a outra ponta do fio à argola.

E voilá!

Está pronto para voar! Cuidado com os fios elétricos e com as árvores, se forem até à praia cuidado com os fios dos outros papagaios

Podem-se fazer papagaios mais "pro", usando-se fios de equilibrio colocados por fora, formatos triangulares ou quadrados, usando papel de seda, caudas maiores ou mais pequenas, etc

Divirtam-se!