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O Ludião

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Aplicar o Princípio de Arquimedes. Mostrar como o submarino pode flutuar na superfície ou mergulhar.

Material

  • Vidro de soro ou conserva

  • Seringa pequena de plástico de 2,5 ml

  • Borracha escolar; balão

  • Barbante ou borracha elástica

  • Parte exterior de uma caneta esferográfica

  • Prego de diâmetro cerca de 5,5 mm

  • Tubo de pasta de dentes vazio

Construção

Ø Corte um pedaço de caneta esferográfica de 4,5cm, como indica a fig. 1.

Ø Corte 2cm do prego e coloque-o dentro da caneta (fig. 2), vedando as extremidades com um pedaço de borracha escolar.

(1) - caneta; (2) - Prego; (3) - seringa (2,5 ml); (4) - borracha do êmbolo; (5) - balão

Ø Introduza o conjunto na seringa e tampe a parte superior com a borracha do êmbolo (fig. 4).

Ø Encha com água o recipiente de vidro e coloque a seringa que deverá ficar em posição vertical mergulhada por completo, porém, sem ir ao fundo. Caso vá ao fundo, corte um pedaço do prego e, se emergir demais, coloque mais um pedaço do prego até conseguir o equilíbrio. (Uma tirinha de chumbo do tubo de pasta de dentes pode auxiliar no ajuste final, colocando-o na parte inferior da seringa, ao redor do bico, para servir de lastro.)

Ø Tampe o recipiente com um pedaço de borracha de balão amarrado na boca com borracha elástica (punho) ou barbante (fig. 5).

Procedimento

Ø Faça os alunos relacionarem a posição da seringa com as conclusões da experiência anterior.

Ø Pressione o balão, de modo a aumentar a pressão dentro do recipiente.

Ø A seringa foi para o fundo? Alterou a situação inicial? De que forma?

Ø Faça-os observarem que, ao aumentar a pressão, entra água na seringa, aumentando o seu peso (nessa fase o ar do interior da seringa fica comprimido).

Ø Ao deixar de fazer pressão, a água sai da seringa (expulsa pelo ar comprimido) e volta à situação inicial.

Ø Use este experimento para explicar o funcionamento do submarino.

Ø Você já viu esse 'mergulhador cartesiano' (ludião) ser feito com um simples palito de fósforos?

Explique aos alunos onde está o 'segredo' do experimento no caso do palito. Este tem irregularidades fazendo bolsões de ar, quando a pressão aumenta (apertando a borracha) a água penetra nesses bolsões (comprimindo o ar ai existente). Isso aumenta o peso do palito (ficando maior que o empuxo) e ele afunda. Ao aliviar a pressão sobre a borracha, o ar comprimido nos bolsões empurra a água para fora, o peso do palito diminui, o empuxo ganha e o palito sobe.


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