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O soluço da garrafa PET
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ARTESANATO
CIENTÍFICO A sucata vira conceito
{Exclusividade do Feira de Ciências} |
Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]
leobarretos@uol.com.br
Apresentação
Vejo
lá no canto do laboratório uma garrafa esquecida que começou a soluçar.
Como?
Faça a montagem a seguir, para ver isso funcionando.
Material
(versão 1)
Uma
garrafa PET de 2 litros com o fundo cortado,
uma garrafa PET de 2 litros
normal,
duas rolhas com um furo central (6 mm) em cada,
um tubinho de vidro e água
(colorida).
Montagem
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A garrafa superior tem seu fundo totalmente corta-
do (aberto para a atmosfera). A energia inicial do
processo do soluço foi fornecida pelo operador ao
colocar a garrafa (1) cheia de água acima da gar-
rafa (2) vazia. O início do processo é espontânea. |
Adapte
as rolhas (ou as próprias tampas das garrafas) em ambas as garrafas e passe o tubinho através dos furos,
unindo-as. Vire o conjunto, com a garrafa sem fundo para cima e despeje água.
E só! Repare no que acontece (e explique!). Você sempre deve consultar
seu professor e livros.
Material
(versão 2)
Duas
garrafa PET de 1 ou 2 litros com o fundo furado (ø
= 6 mm),
duas rolhas para os furos nos fundos das garrafas,
um tubinho de vidro (cerca de 8 cm)
e água
(colorida).
Montagem
A estrutura geral (base e suporte)
segue o mesmo desenho da versão (1). Agora tanto a garrafa superior como a
inferior apresentam furos nos seus fundos e deverão ser fechados mediante
rolhas (cortiça ou borracha), conforme ilustramos abaixo. O tubinho de vidro
deve atravessar as duas tampas das garrafas, ficando bem justos (uma camada
de araldite de secagem rápida é recomendada).
Procedimento
Coloque firmemente as rolhas nos furos dos
fundos, estando uma das garrafas cheia com água. Coloque o sistema no
suporte com a garrafa cheia por cima (a água não cairá). Retire a rolha da
garrafa superior e o processo de inicia. Quando o processo terminar, basta
colocar a rolha na garrafa de cima, inverter todo o conjunto e retirar a
rolha da nova garrafa que está por cima.
Quando a água da garrafa superior tiver "soluçado" pela metade, coloque a rolha
na garrafa de cima; o soluço continuará, porém, com nova frequência e nova
amplitude de "soluço", pois o equilíbrio de pressões foi modificado.
Como
funciona
Essencialmente trata-se de um
sistema
massa-mola. O
soluço
da garrafa decorre da energia cinética dos jatos
sucessivos. Para vencer a inércia desses jatos, a pressão do ar na
garrafa inferior supera a pressão atmosférica (versão 1). No repouso, esse acréscimo
de pressão é suficiente para aplicar forças que levantam a coluna de água,
o que permite a saída de ar, re-equilibrando a pressão atmosférica na
garrafa inferior.
O
peso da coluna de água da garrafa superior obriga nova quantidade de água
a descer, perdendo energia potencial e ganhando energia cinética. O ciclo
se repete até que toda água passe para a garrafa inferior.
O sistema é equivalente, como alertamos, ao conjunto
massa-mola, quando a massa é abandonada a partir de uma posição em que a
mola está ligeiramente comprimida. No
caso da mola origina-se uma oscilação harmônica; no da garrafa, uma
oscilação de relaxação (movimento intermitente de período próprio).
O Manuseio e a
Cultura Científica, são indispensáveis à
formação dos jovens; o Artesanato Científico
deve ser incentivado.
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