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Ludião
(Princípio do submarino)

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

Apresentação
O 'ludião' ou 'mergulhador cartesiano' propriamente dito, consiste de um pequeno recipiente de vidro, parcialmente preenchido com água, que é colocado flutuando com a abertura para baixo, dentro de um recipiente maior.

Montagem

Nessa experimentação usamos, como ludião, uma ampola de injeção vazia e como recipiente maior o vidro de uma lâmpada fluorescente de 1,20 cm de comprimento.
Os pinos de uma das extremidades da lâmpada foram cuidadosamente retirados e seu interior foi limpo mediante a técnica de agitar areia fina (coloca-se areia fina dentro do tubo e agita-se para destruir a camada fluorescente que recobre o interior do tubo --- tome cuidado nessa operação, luvas são recomendadas).
Toda a superfície externa dessa lâmpada foi revestida com papel "contact" transparente (prevenção em caso de quebra do frágil vidro).
Esse 'tubo' é fixado num suporte vertical (como se ilustra) e completamente cheio de água. Esse é o momento de introduzir o ludião (parcialmente preenchido com água) nesse 'tubo'.
Um tubinho plástico sai pela parte superior do 'tubo', através de uma rolha perfurada, e é ligado externamente a uma seringa de injeção vazia.

Funcionamento
Quando se comprime o ar contido na seringa, apertando seu êmbolo, o acréscimo de pressão é transmitido pelo tubinho ao interior da 'lâmpada' e, através da água, ao ludião. Isso faz com que o ludião se encha um pouco mais com água (comprimindo o ar aprisionado em sua parte superior), tornando-o mais pesado, e desça (seu peso torna-se maior que o empuxo aplicado pela água da 'lâmpada'). Quando se descomprime o ar contido na seringa, puxando o êmbolo, a pressão da água diminui e o ar comprimido dentro do ludião empurra para fora parte da água nele contida; ele fica mais leve (empuxo devido à água torna-se maior que seu peso) e sobe.
É uma situação análoga à do submarino que bombeia água para seu interior quando vai submergir e para o exterior quando vai emergir.

Esse experimento pode ser feito usando, no lugar de nosso 'ludião', palito de fósforo. As bolsas de ar aprisionadas nas irregularidades da madeira do palito funcionarão do mesmo modo que o ar aprisionado no interior de nosso 'ludião'.

Já vi, em Feiras de Ciências, várias versões desse experimento. Em várias delas, nosso tubo feito de lâmpada fluorescente foi substituído por um tubo de acrílico (ou plástico) transparente e a nossa seringa dotada de tubinho plástico foi substituída por uma membrana de borracha vedando a boca do tubo. Apertando-se essa membrana de borracha o ludião desce, soltando-a o ludião sobe. Detalhes mais completos você poderá ver na Sala 02 destinada aos alunos de 5a/8a séries, sob o título: O ludião .
Entre outras versões, existe também aquela de substituir o tubo por uma simples garrafa plástica (PET). Nesse caso, nem a membrana nem a seringa serão necessários, basta apertar a lateral da garrafa para modificar a pressão da água em seu interior (a garrafa cheia de água é fechada com sua própria tampa).



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