Tornado

Esta experiência tem como objetivo demonstrar de forma prática o funcionamento de um tornado.

Materiais:

·        2 garrafas pet

·        Fita isolante

·        Corante

·        Água

Como fazer:

·       Encha uma das garrafas com água.

·       Coloque a segunda em posição invertida, de modo que as bocas das duas garrafas se encontrem.

·       Junte as duas bocas com a fita isolante

·       Agite e inverta a posição das duas garrafas, assim você terá um tornado.

Nota: a fita isolante deve juntas as duas garrafas de modo que não haja vazamento de água.

Explicação:

Quando a garrafa é agitada, um vórtice é criado e, devido ao gradiente de velocidade de escoamento da água, há a formação de um cone invertido de água. Isso ocorre, porque a água que está mais próxima do orifício da garrafa tem velocidade superior. No caso dos tornados verdadeiros, sua formação ocorre devido ao encontro de ar frio com ar quente úmido. Graças à menor densidade, o ar quente sobre, começa a formar-se um vórtice e, no final, um redemoinho. A velocidade no centro do tornado pode chegar a 400 km/h.

A Água Que Inverte Palavras

Esta experiência tem como objetivo demonstrar de forma prática e divertida, alguns casos da lente convergente.

Materiais:

·        Um béquer de aproximadamente 500 mL

·        Água

·        Papel

·        Caneca

·        Tesoura

Como fazer:

·        Encha o béquer com água. (Figura 1)

Figura 1

·    No papel, escreva diversas palavras passíveis de inversão, tais como “Luar” e “Amor”, e recorte. (Figura 2)

Figura 2

·  Escolha uma palavra e aproxime o papel do béquer até que eles estejam encostados. (Figura 3)

Figura 3

·        Devagar, afaste o papel do béquer horizontalmente. (Figura 4)

Figura 4

·        Continue afastando até que a imagem apareça invertida. (Figura 5)

Figura 5

·        Pronto! Essa é a água que inverte palavras.

Explicação:

O sistema Água e Béquer funciona como uma lente convergente, na qual os raios de luz passam por ela e se encontram. Essa lente possui 5 casos de formação de imagem classificados de acordo com a posição do objeto. A primeira situação feita – papel com a palavra escolhida (objeto) encostado no béquer – corresponde ao quinto caso, no qual o objeto se encontra entre o foco e o centro óptico, gerando uma imagem virtual e direta. Conforme o papel é afastado do béquer, a imagem formada passa a ficar embaçada uma vez que se aproxima do foco e não há imagem nesse caso (4º caso). Os outros 3 casos da lente convergente ocorrem após o início do afastamento do objeto do foco em direção a A (anti principal), nos quais acontece a formação de imagens reais e invertidas com os tamanhos menor, igual e maior, em relação ao objeto, respectivamente nos casos 1, 2 e 3.

O Líquido Que Quer Virar Sólido

Esta experiência tem como objetivo a utilização de uma forma divertida e prática alguns conceitos de estado físico da matéria e de pressão.

Material:

·        Amido de milho (Maisena)
·        Água
·        Recipiente para mistura
·        Corante

Como fazer:

Despejar no recipiente uma quantidade considerável de amido de milho, inserir água de pouco em pouco para misturar até que ganhe uma boa consistência. Após isso, coloque o corante para que o "líquido que quer ser sólido" ganhe uma cor mais desconfiável do que o branco.

Explicação:

Essa meleca maluca pode se comportar tanto como líquido quanto como sólido. Quando sofre pressão, fica duro como pedra, mas quando está livre, parece água, como se fosse areia movediça.

Esses tipos de material são chamados de fluidos não newtonianos. Eles têm viscosidade que varia conforme o tempo ou quantidade de pressão.

Câmara Escura

Esta experiência tem como objetivo demonstrar de forma prática o funcionamento do olho humano e também o funcionamento de uma máquina fotográfica.

Materiais:

·        Uma lente

·        Uma caixa de sapato

·        Um papel branco

Como fazer:

·        Na parte de baixo da caixa de sapato, faça um orifício para colocar a lente.

·        Na parte de cima da caixa de sapato, recorte um retângulo e cole o papel no espaço que ficou.

·        Vire a caixa na direção desejada e olhe pela lente.

Explicação:

Uma câmara escura de orifício consiste em um equipamento formado por uma caixa de paredes totalmente opacas, sendo que no meio de uma das faces existe um pequeno orifício.

Ao colocar-se um objeto, de tamanho o, de frente para o orifício, a uma distância p, nota-se que uma imagem refletida, de tamanho i, aparece na face oposta da caixa, a uma distância p', mas de forma invertida. Conforme ilustra a figura:

No experimento a imagem é invertida devido ao fato da lente ser convergente e o objeto estar posicionado antes do foco. O olho humano funciona do mesmo modo, porém o cérebro inverte a imagem obtida, dessa forma conseguimos observar os objetos da mesma maneira da qual ele se encontra realmente. 

Ludião

Esta experiência tem como objetivo demonstrar de forma prática um dos funcionamentos da pressão no dia-a-dia, como por exemplo em submarinos.

 Materiais:

·        1 garrafa pet

·        1 seringa

·        Água

Como fazer:

Para a realização do experimento, podemos utilizar a cabeça de uma ampola de injeção. Podemos considerar o ludião como sendo uma espécie de submarino em tamanho bem reduzido que pode flutuar e mergulhar dentro de uma garrafa cheia de água.

Para fazer esta montagem, encha parcialmente de água a cabeça da ampola de maneira que ela flutue num copo com água, quase afundando. Depois encha completamente de água uma garrafa plástica (garrafa pet), coloque a ampola, ou melhor, o ludião, dentro, mantendo um espaço com ar, e tampe bem a garrafa.

Para o ludião se mover, basta apertar a garrafa com a mão.

Explicação:

Pelo princípio de Pascal, esse acréscimo de pressão se transmite por todo o líquido, fazendo com que entre um pouco mais de água no ludião. Como nos submarinos, o peso do ludião se torna maior que o empuxo e ele desce. Desapertando a garrafa, o ar contido no ludião expulsa esse pouco de água. Ele volta à situação inicial, subindo. Observe a variação do nível da água no interior do ludião ao apertar a garrafa e a quase instantânea transmissão do acréscimo de pressão.

Disco de Newton

Esta experiência tem como objetivo demonstrar de forma prática a teoria de Isaac Newton, na qual a cor branca é o resultado da sobreposição de todas as cores dos espectros luminosos.

Materiais:

·        Um disco de Newton impresso

·        Um disco de papelão

·        Um sistema de polias (ou alguma outra forma de girar o disco rapidamente, como um ventilador)

Como fazer:

·        Primeiramente, imprima/desenha um Disco de Newton como este:

·        Cole-o em um disco de papelão, para ganhar mais resistência.

·        Coloque-o no sistema de polias.

·        Gire o sistema de polias, para que o disco se gire em alta velocidade.

·        Ao chegar a uma alta velocidade, o disco aparentará estar branco.

Explicação:

Newton explicou que a luz que consideramos branca é, na verdade, uma luz composta de várias cores. Para comprovar tal fato, decompôs a luz com a utilização de um prisma triangular de cristal. Através desse prisma passava um feixe de luz que se decompunha nas cores básicas. 

Faltava, no entanto, comprovar que a luz branca é proveniente da soma dos espectros luminosos. Foi a partir daí que surgiu o disco de Newton. Ele é pintado com as mesmas cores que compõem o espectro da luz branca. Ao girá-lo com intensidade, a cor branca aparece uniformemente, devido à incidência de luz.

Circuito Elétrico

Este experimento é uma demonstração prática e educativa para os conceitos de circuito elétrico (circuito em série, circuito paralelo e circuito misto).

Materiais:

·        1 suporte de madeira

·        3 lâmpadas (led)

·        1 bateria 9V

·        1 lata de alumínio

·        1 caneta permanente

·        6 parafusos

·        Solda

·        Cabos

·        Estilete

·        Tesoura

Como fazer:

·  Primeiramente, desenhe, no suporte de madeira, o modelo do circuito elétrico que será implantado (coloque a posição da bateria, dos cabos, dos interruptores e dos leds). Sendo necessário um pequeno espaço entre cada chave do interruptor, para que se possa abrir e fechar o circuito.

Representação do Gerador Elétrico (bateria)

Representação de resistores (leds)

Esquema do Interruptor (chaves feitas de latinhas de alumínio)

·  Coloque a bateria de 9 Volts no local desenhado.

· Parafuse os interruptores feitos com latas de alumínio no local desenhado, lembrando-se de deixar um pequeno espaço entre as chaves do interruptor.

· Conecte os cabos na bateria e entre os interruptores.

·  Corte os cabos na posição onde ficarão os leds.

· Insira um led no local onde os cabos foram cortados (exceto a parte para os interruptores).

·  Pronto, o circuito foi terminado.

·  Ao fechar apenas a chave 1, os leds 1 e 2 ligarão e o circuito estará em série.

·  Ao fechar as chaves 1 e 2, todos os leds acenderão e o circuito será misto.

·  Ao fechar as chaves 1, 2 e 3, apenas os leds 1 e 2 ligarão e o circuito estará em paralelo.

Explicação:

Circuito elétrico é um conjunto formado por um gerador elétrico, um condutor em circuito fechado e um elemento capaz de utilizar a energia produzida pelo gerador. 

Nessa experiência, o gerador elétrico (o aparelho capaz de transformar qualquer tipo de energia em energia elétrica) foi a bateria de 9 Volts, o condutor foram os cabos, os resistores (os elementos que consomem energia elétrica) foram os leds e os dispositivos de manobra (São os responsáveis por desligar ou acionar o funcionamento do circuito elétrico) foram as chaves feitas de latinhas de alumínio.

Associar resistores em série significa ligá-los em um único trajeto, ou seja:

Telefone de Latinha

Esta experiência tem como objetivo demonstrar de forma prática e divertida os conceitos sobre a ondulatória. 

Materiais utilizados:

·        2 latinhas (molho de tomate, milho, etc)

·        Barbante

·        2 Copinhos plásticos

·        Tesoura

·        1 prego

Como fazer:

·     Faça um furo no centro das latas com o prego.

·   Em seguida, passe o barbante por esses furos e de um nós grosso em cada extremidade para evitar que o barbante saia.

·   Em duplas, segure cada um, uma lata e se afastem até que o barbante esteja completamente esticado.

·  Pronto! Agora é só falar dentro da lata e a outra pessoa ouvirá.

Dicas:

·      Faça o mesmo experimento com copinhos de plástico para constatar a diferença dos sons.

·       Para que haja sucesso na comunicação, o fio deve estar bem esticado.

Explicação:

As Ondas Sonoras são Ondas Longitudinais que consistem numa série de Compressões, seguidas de Refrações, e que se propagam através de Meios como o ar, a água ou os sólidos. As Ondas Sonoras propagam-se muito melhor, e mais rapidamente, nos materiais sólidos do que no ar. Quando alguém fala ou emite um som, o ar ondula ou vibra. Os nossos ouvidos captam as vibrações de som, ou ondas de som, e enviam-nas para o nosso cérebro. Só então ouvimos o som. Quando se aplica tensão ao fio e falamos para uma das latas do telefone, o som vibra pelo fio esticado até à outra lata. A pessoa do outro lado do telefone ouve a mensagem após os seus ouvidos captarem as vibrações de som e as enviarem para o cérebro para serem processadas.

Ar Condicionado Caseiro

Esta experiência tem como objetivo, demonstrar de forma prática e útil, os conceitos de densidade e estados físicos da matéria

Materiais utilizados:

·        1 Cooler

·        1 bateria 9V

·        1 interruptor

·        Cabos

·        Gelo

·        1 Garrafa pet

·        Estilete ou tesoura

·        Fita isolante

·        Cola quente

Como fazer:

·       Corte a garrafa um pouco acima da metade.

·       Recorte um espaço, do tamanho do cooler, na parte inferior da garrafa.

·       Insira o Cooler no espaço feito e cole com cola quente.

·       Conecte o interruptor aos cabos do cooler

·       No outro lado do interruptor, conecte os fios à bateria.

·     Coloque a parte superior da garrafa cortada, em cima da parte inferior do lado ao contrário.

·       Acrescente gelo na parte superior da garrafa.

·       Ligue o interruptor.

·       O gelo irá derreter e o ar frio sairá pelo cooler.

Explicação:

O ar frio proveniente do gelo possui densidade maior que o ar que se encontra na parte inferior da garrafa, por tanto ele descerá e sairá pelo cooler que estará eliminando ar.

 

O Que Sobe e o Que Desce?

Este experimento tem como finalidade demonstrar aos estudantes, de uma forma prática e simples, as diferenças entre a densidade dos materiais e a força das interações entre as moléculas de água.

Materiais utilizados:

•  1 copo ou béquer de 300 mL, transparente
•  3 elásticos de borracha látex
•  1 metro de papel higiênico, ou rolo de papel toalha
•  200 mL de água
•  1 prato raso
•   3 palitos de dentes

Experimento:

• 1º - Coloque 200 mL de água no copo.

 

• 2º - Retire duas folhas, nas dimensões de 20 x 20cm, de um rolo de papel toalha. Sobreponha as folhas e dobre duas vezes até que formem um quadrado de aproximadamente 10 x10cm.

  

• 3º - Coloque o papel dobrado na boca do copo.

• 4º - Prenda o papel toalha na boca do copo usando um elástico de borracha látex.

• 5º - Com o prato raso já disposto, vire o copo de boca para baixo.

• 6º - Transpasse pelo papel os palitos, um a um, e depois os empurre para dentro do copo. Dessa forma, mesmo com o papel furado, a água não escapará e o palito que entrou no copo flutuará (nesse momento o aluno irá perceber importância da densidade).

Observação:

   Deve ser mostrado ao estudante que, apesar de vazar um pouco de água porque o papel ensopou, não sairá água onde o palito furou (e neste momento o aluno irá entender como funciona a tensão superficial).

  Neste experimento, serão enfocadas as forças intermoleculares, responsáveis por manter as moléculas unidas na formação das diferentes substâncias. Existem diversos tipos de interações intermoleculares e, neste experimento, poderão ser especialmente focadas as ligações de hidrogênio, aqui ocorrendo entre as moléculas de água.

   Outro tema a ser trabalhado é a densidade. A densidade é a relação entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. O cálculo da densidade é feito pela seguinte expressão: Densidade = massa /volume.

   A densidade determina a quantidade de matéria que está presente em uma unidade de volume. Por exemplo, o mercúrio possui maior densidade do que o leite, isso significa que num dado volume de mercúrio há mais matéria que em uma mesma quantidade de leite.

   Com este experimento o estudante perceberá que a água, uma substância tão presente em nossas vidas, é um ótimo modelo para o estudo das propriedades físico-químicas da matéria.

   No experimento “Tensão superficial – Será que a agulha afunda?”

  Estão sendo discutidas algumas questões mais detalhadas sobre a conceituação da tensão superficial.

   Resíduos, tratamento e descarte:

  Os resíduos gerados neste experimento podem ser descartados no lixo comum. As garrafas de plástico (PET) devem ser encaminhadas para a reciclagem.