3 experiências de física simples

Conheci recentemente um ótimo site chamado Ponto Ciência, basicamente uma grande comunidade virtual na qual os usuários postam diversas experiências (física, química e biologia). Vou mostrar aqui 3 experiências de física, todas extremamente simples e de baixo custo, que achei interessantes. Mas antes, considere dar uma olhada em algumas dicas para projetos de física e, se estiver em busca de algo mais específico, que tal estas experiências de hidrostática?

Subindo em balões

Conceitos: força, pressão

É possível subir em balões sem estourá-los?

Logo no início mostra-se que a pressão exercida pelo pé de uma pessoa com 70 kg estoura um balão, até aí tudo bem. Então o que muda quando acrescentam-se mais 5 balões e uma placa, se a pessoa é a mesma? Por que a pressão não estoura os balões?

Montagem e explicação

A experiência, bem como a explicação teórica, está disponível neste link. A ideia básica não é difícil, entretanto: pressão. Dada uma força aplicada a um corpo qualquer, a pressão quantifica o valor desta força distribuída em sua área de aplicação. Matematicamente, p = F/A. Fica evidente, portanto, que a pressão é proporcional à força e inversamente proporcional à área.

Aumentando a área de atuação de nosso peso, diminuímos a pressão sobre o conjunto de balões. O que é bem intuitivo, pois temos um espaço maior para distribuir a força.

Levitação de Bernoulli

Conceitos: pressão no ar, efeito de Bernoulli

É possível manter um objeto flutuando soprando sobre ele?

Isso aí. Você tem uma bolinha em um funil e, sugando o ar e virando o funil para baixo, nota-se que a bola permanece flutuando, o que conseguimos explicar facilmente. Então se fizermos o mesmo soprando o funil, a bola será lançada, certo? Errado, o mesmo acontecerá. E agora, a física deu bug? Trata-se de um erro na Matrix?

Montagem e explicação

Mais detalhes neste link e, se precisar de um funil, veja esta montagem. Sabemos que, por exemplo, ao sugarmos um canudinho colocado em uma lata de refrigerante estaremos diminuindo a pressão no interior do canudo e forçando o líquido a subir devido à diferença de pressão. O princípio aplica-se à primeira situação da experiência, já que a força de sucção equilibra o peso da bola.

O que acontece na segunda é um fenômeno muito interessante chamado efeito de Bernoulli. Ele é discutido com maior abrangência na página da experiência, mas a partir dele podemos concluir que o ato de soprar também diminui a pressão entre a bola e o funil! Se ainda não está convencido e precisa de um exemplo mais simples, tente uma sacola de plástico qualquer.

Ao soprar dentro dela, a pressão aumenta e nota-se a expansão do ar, certo? Agora faça um furo na parte de baixo e tente a mesma coisa. Quanto mais forte soprar, mais o ar será comprimido.

Água que gira não cai

Conceitos: movimento circular, força centrípeta

É possível manter um copo com água em rotação sem deixar o líquido cair?

Como se vê no vídeo, sim, é possível. Trata-se de uma experiência bem simples, mas que traz discussões interessantes e ilustra bem as forças atuantes em um sistema de movimento circulatório.

Montagem e explicação

Confira os detalhes aqui. O segredo está no ponto mais elevado do movimento, quando a força centrípeta é composta do peso e a reação normal que a caneca exerce sobre a água. Se utilizarmos uma velocidade inicial mínima, a água estará perdendo o contato com a caneca nesse ponto, e portanto a reação normal é nula. Assim, a força centrípeta Fc = P.

Mas o sistema também está sujeito a uma aceleração tangencial provocada pela força que utilizamos para manter o movimento circular, responsável por manter a água no mesmo padrão de movimento. É isso que permite à água continuar presa ao recipiente, acompanhando a trajetória.