| Objetivo
Fazer anéis de fumaça e observar seu
comportamento. Material
Lata vazia de leite em pó ou
biscoito. Bolinhas de isopor de pequeno tamanho. Canudos de
papel.
Descrição
Use uma lata de lata vazia de leite ou
chocolate em pó que tenha uma tampa plástica. Faça um furo circular
de 3 a 4 centímetros de diâmetro no fundo de metal da lata. Aproxime
o furo do rosto de uma pessoa e dê uma pancada rápida e seca com os
nós dos dedos no fundo da lata. A pessoa sentirá uma pequena pressão
no rosto. Ponha um fósforo ou vela acesa perto do furo e dê
outro peteleco no fundo da lata. Com jeito você conseguirá apagar a
vela. Ponha duas bolinhas de isopor sobre a mesa e repita a
experiência apontando para elas. As bolinhas tendem a se separar uma
da outra. Encha a lata de fumaça e produza anéis de
fumaça. Observe que os anéis formam vórtices que giram. Com um
pouco de prática você deverá conseguir bons anéis de fumaça que se
deslocarão por uma certa distância do furo. Usando furos não
circulares você pode conseguir anéis que vibram de várias formas
interessantes.
Análise
Essa experiência é simples de ser feita mas
ilustra um bocado de conceitos e fenômenos de dinâmica de fluidos,
alguns bem complexos. Os anéis formam vórtices que demonstram o
movimento turbulento da fumaça. A descrição matemática desses anéis
é extremamente complicada. A observação com as bolinhas de isopor
é uma demonstração da lei de Bernoulli. Você pode juntar essa
experiência com outras sugestões que ilustram a lei de Bernoulli,
dadas em outro ítem.
Dicas
Não use cigarros para encher a lata de
fumaça. Isso definitivamente não pega bem em uma Feira de Ciência.
Use, por exemplo, canudos de refresco de papel com uma das
pontas queimando e sopre vagarosamente na outra ponta. Isso deve ser
um bom gerador de fumaça.
No século passado, o famoso físico inglês
Lord Kelvin lançou um modelo de átomos como "vibrações do éter".
Esse tal "éter" seria um fluido que ocuparia todo o espaço. Suas
vibrações, ou "vórtices", poderiam explicar, segundo Kelvin e o
alemão Hermann von Helmoltz, todas as propriedades observadas dos
átomos e moléculas. A forma desses vórtices de éter seria bem
parecida com a forma dos anéis dessa experiência, só que de
dimensões atômicas. Durante algum tempo esse modelo foi muito
popular entre os físicos, inclusive alguns bem espertos, como
Maxwell e Thomson. Mas, com o surgimento dos modelos de Rutherford,
Bohr e outros, o modelo de vórtices foi pra merda. Agora, veja que
coisa curiosa: hoje, existem uns teóricos tentando explicar tudo que
existe no universo como sendo formado de umas cordinhas vibrantes,
as chamadas "supercordas", muito parecidas com os vórtices do velho
Kelvin. O mundo dá muitas voltas - e vibrações. Para embelezar
sua experiência na Feira, procure ler sobre os vórtices de Kelvin e
Helmoltz em alguma enciclopédia, e sobre as supercordas em algum
livro de divulgação. Ou consulte o Departamento de Física mais
próximo de sua casa.
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