Experiências com Ar e Água

                                          


1 ) O AR EXISTE

 

Material: 1 bacia com água corada
                 1 funil de vidro

Procedimento:

1—Encha um recipiente grande praticamente até ao topo com água.
2— Adicione algumas gotas de corante alimentar.
3—Tape a extremidade do funil com o dedo e coloque-o invertido dentro de água.
4—Repare que a água não entra no funil
5— Remova o dedo da extremidade do funil. Observe que “a água entra pela extremidade larga do funil, enquanto que o ar sai pela extremidade estreita” .

 

Conclusão: Dado que o ar impediu a água de entrar, então o ar terá de ser uma “substância”.


2) A força do ar

Material/Reagentes

Uma garrafa pequena
Um pouco de plasticina
Um funil
Água

 

Procedimento:

1 - Coloca o funil na garrafa.
2 - Faz um pequeno rolo com a plasticina e ajusta-o em volta do funil, junto à boca da garrafa.
3 - Pressiona o rolo de argila firmemente em volta do funil, selando-o completamente, de forma que a garrafa fique hermeticamente fechada.
4 - Lentamente, despeja uma pequena quantidade de água para dentro da garrafa, um pouco de cada vez.

                      

Observação:

No início, a água entra na garrafa. Mas à medida que continuas a despejar a água, começa a entrar menos. Finalmente, o funil ficará cheio de água e nenhuma entrará na garrafa.

Explicação:

O ar dentro da garrafa vai ficar comprimido e ocupar todo o espaço que existe e, por isso impede a entrada de mais água.

Se, com o auxílio de um lápis, fizeres um buraco na plasticina, a água entrará com facilidade na garrafa, pois o ar deixou de estar comprimido.

 

 


3 ) OCUPADO

Objectivo:

Tentar encher um balão dentro de uma garrafa.

 

 

Material: 

1Garrafa e 1 balão

 

Procedimento:

1—Pega no cimo do balão e empurra o fundo para dentro da garrafa

2—Estica o cimo do balão por cima da boca da garrafa

3—Tenta encher o balão, soprando-lhe para dentro.

Resultados: O balão só se expande ligeiramente

Porquê?

A garrafa está cheia de ar. Soprar para dentro do balão faz com que as moléculas de ar dentro da garrafa se aproximem, mas só ligeiramente. O ar está no caminho do balão, impedindo-o assim de entrar.

 


4) O AR TEM PESO

Material necessário:

1 palhinha
2 alfinetes
2 balões iguais
1 fio com aproximadamente 30 cm de comprimento

 

Modo de proceder:

1—Espeta os alfinetes na palhinha, atravessando-a de um lado ao outro, ficando cada um deles a 1 cm das pontas.
2—Enfia cada um dos balões vazios nos alfinetes.
3—Ata uma das pontas do fio ao meio da palhinha e a outra a um ponto de onde ela possa ficar suspensa livremente sem tocar em nada.
4—Move o fio lentamente ao longo da palhinha, de forma a que este fique em equilíbrio. Quando ficar equilibrada. Fixa o fio à palhinha nesse ponto, de modo que o fio não se mova para os lados.
5—Retira os balões dos alfinetes
6—Enche completamente um balão e fecha-o. Enche o outro sensivelmente até meio e fecha-o também.
7—Torna a por os balões nos alfinetes. O que é que acontece?

 

Explicação:

A palha fica em desiquilíbrio, pendendo para o lado do balão mais cheio, porque este é mais pesado do que o outro. É mais pesado porque o ar nele contido pesa mais. Afinal o ar tem peso...

 

Questão:

Que acontece se encheres os balões totalmente?

 


5) O AR COMPRIME-SE

Procedimento:

Retire a agulha de uma seringa de injecções, coloque o dedo indicador na extremidade da seringa e comprima o ar que existe na seringa. Em seguida largue o êmbolo e observe o seu movimento para trás.

Pontos de discussão:

Quais as grandezas que variaram quando se descomprime/ descomprime o ar ?

A quantidade de ar dentro da seringa aumentou ou diminuiu?

 


6) A GARRAFA QUE ENCOLHE

Material necessário: 1 garrafa de plástico de 2 litros com rolhaágua da torneira muito quente

          

Procedimento:

1—Encha a garrafa até meio com água quente e agite-a durante algum tempo.
2—Despeje a água e, rapidamente enrosque bem a rolha.

 

Observe que as paredes da garrafa encolhem!

Explicação: A água quente aquece todo o ar que está dentro da garrafa. Quando a água quente é despejada e a rolha colocada, o ar dentro da garrafa começa a arrefecer, e ocupa menos espaço, por isso a garrafa encolhe, pois as paredes da garrafa são empurradas para dentro pela força da pressão do ar fora da garrafa.


7) ESVAZIAR UM COPO CHEIO DE ÁGUA SOPRANDO

Material:

1 copo de vidro
1 bacia com água
Corante alimentar
1 palhinha de refresco

 

Procedimento:

Encha a bacia com água, adicione o corante e introduza um copo deitado de modo que este fique completamente cheio de água.
Levante o copo, sempre com a boca dentro de água e introduza a palhinha na boca do copo.
Sopre pela palhinha.

Observar: O copo vai-se enchendo de ar á medida que o nível de água vai descendo.


8) COMBUSTÃO DE UMA VELA DENTRO DE UM COPO

Material:

1 vela
Fósforos
1 frasco de tofina

Procedimento:

Acenda uma vela. Inverta sobre a vela acesa um copo.

Observe o que se passa.

Sugestão: Antes de iniciar esta experiência promova a discussão. Analise as previsões dos alunos

Explorar:

Por que se terá apagado a chama da vela?

O que é combustão?

Qual a condição necessária para que haja combustão?

Quais são as novas substâncias que resultam da combustão da vela?

Combustível / comburente

Observar e discutir acerca do embaciamento do frasco.

O ar que existe inicialmente dentro do copo é igual ou diferente aquele que agora existe?


9) QUEM TEM OS MAIORES PULMÕES?

Podemos medir a quantidade de ar que libertamos numa só expiração?

Como saber a quantidade de água que saiu do garrafão?

Material:

Garrafão de plástico de 5 litros
Tubo de borracha
Bacia de plástico
Caneta de acetato
Vasilha com escala graduada ( medidor de líquidos )

 

Procedimento:

  • Com a ajuda de um medidor de líquidos, despeja 500 ml de água para dentro do garrafão .

  • Marca exteriormente o nível com o marcador.

  • Vai adicionando o mesmo volume de água até o encheres, marcando a linha dos 1000 ml , 1500 ml, ...

  • Enche aproximadamente metade da bacia com água.

  • Coloca a rolha no garrafão e mergulha o gargalo na bacia.

  • Com a ajuda de um colega retira a rolha do garrafão, sempre com o gargalo mergulhado na água da bacia, e introduz o tubo de borracha no interior do garrafão: verifica se o tubo não fica trilhado no gargalo do garrafão.

  • Inspira profundamente, enchendo o mais possível os pulmões de ar. Coloca a boca na extremidade do tubo e expira lentamente todo o ar possível.

  • Tapa rapidamente a extremidade do tubo com o dedo; retira o tubo com cuidado de dentro do gargalo do garrafão, que deve permanecer sempre mergulhado na água.

Nome

Volume de água inicial

Volume de água final

Volume de ar expirado

Questões:

A quantidade de ar que ficou no interior do garrafão corresponde à tua capacidade pulmonar . Qual é o seu valor?

Quais os factores que poderão afectar a capacidade pulmonar?


10 ) CONSTRUÇÃO DE UM BARÓMETRO RUDIMENTAR

Material:

Garrafa de plástico
Recipiente com água
Três espetos de madeira
Fita adesiva
Plasticina ou argila
Papel

 

Procedimento:

  • No fundo do recipiente cola três pedaços de plasticina e enche-o de água até cerca de ¾ do seu volume.

  • Corta uma tira de papel, desenha algumas divisões para funcionar como escala e cola-a no exterior da garrafa.

  • Com a fita adesiva, cola os três espetos à garrafa de maneira que fiquem um pouco acima do bocal.

  • Coloca água na garrafa aproximadamente até meio, tapa o bocal com a mão e vira-a ao contrário, mergulhando-a no recipiente com água.

  • Retira a mão e, mantendo a garrafa na vertical, pressiona os espetos contra a plasticina.

  • Observa diariamente o nível de água dentro da garrafa.

Explicação:

Quando a pressão atmosférica aumenta, o nível de água dentro da garrafa aumenta porque a ar à volta da garrafa “ empurra “ a água do recipiente para dentro desta; pelo contrário, quando a pressão atmosférica diminui, o nível da água desce.

Um abaixamento de pressão indica vento e por vezes chuva.; um aumento , ao contrário, anuncia bom tempo.


11 ) Lançamento de balão

Material necessário:

1 pedaço de fio comprido
1 palhinha
1 balão
1 mola da roupa
Fita-cola

 

Procedimento:

1—Enfia uma ponta do fio no buraco da palhinha de um lado ao outro.
2—Ata uma das extremidades a uma perna da cadeira, por exemplo.
3—Cola a outra ponta do fio a uma parede perto do tecto, do outro lado da sala.
4—Enche o balão, torce-lhe o “pescoço” e prende-o com uma mola da roupa, de forma que o ar não saia.
5—Usa duas tiras de fita-cola para prender o balão à palhinha, ficando a mola voltada para a cadeira.
6—Mantendo o “pescoço” do balão apertado, retira a mola. Solta o balão e deixa o foguetão subir.

Explicação:

Quando tiraste a mola o balão o ar saiu e o balão foi empurrado para a frente.

É o mesmo que acontece quando estás em cima de um skate com um cesto pesado na mão. Se atirares o cesto para a frente, serás impulsionado para trás.

Questões:

  • Por que se desloca o balão quando se tira a mola da sua abertura?
  • Para que lado sai o ar?
  • Que podemos dizer acerca dos sentidos do ar e do deslocamento do balão?
  • Por que usamos um fio e uma palhinha de refresco?
  • O balão desloca-se sempre com a mesma velocidade?
  • Haverá alguma relação entre a quantidade de ar insuflado no balão e a distância percorrida?


12)  REDEMOINHO NUMA GARRAFA

Material/Reagentes

duas garrafas de plástico grandes

corante alimentar

fita adesiva larga

 

Procedimento:

Enche uma das garrafas com água até meio.

Junta-lhe uma gota de corante alimentar para dar um efeito espectacular

Coloca a outra garrafa, invertida, sobre a primeira e cola os dois gargalos com a fita adesiva.

Agarra as garrafas pelos gargalos unidos e roda as garrafas, de forma a que a água desça.

Explicação: Quando rodas as garrafas, a água começa a movimentar-se, formando um remoinho que permite a entrada do ar e a descida da água.


13) Sente o calor

Quando os teus sentidos captam alguma coisa, o teu cérebro adapta-se depressa a essa situação. Assim, se tocares em alguma coisa quente e depois noutra fria, o objecto frio vai parecer mais quente em relação à sua temperatura real.

Modo de proceder:

1— Enche os frascos ou melhor ainda, três bacias uma com água fria, outra com água morna e outra com água quente (não demasiado para não queimar).

2—Coloca uma mão na água fria e outra mão na água quente. Aguarda uns instantes, cerca de 1 minuto. A seguir coloca ambas as mãos na bacia com água morna. Qual a sensação que tens?

Afinal as mãos estão mergulhadas no mesmo recipiente, portanto a água está à mesma temperatura, mas o que se sente não é igual em ambas as mãos.


14)  GELO QUE AFUNDA

Material/Reagentes

2 copos de plástico
água
álcool etílico
2 cubos de gelo

 

Procedimento:

Deitar cerca de 80 ml de água num copo e a mesma quantidade de álcool etílico no outro copo.

Colocar um cubo de gelo em cada copo.

Observar

 

Questão: Porque é que o cubo de gelo flutua em água, mas em álcool não?

Explicação:    O gelo flutua na água líquida pelo facto da sua densidade ser inferior à desta. Por outro lado , o gelo afunda no álcool por ser mais denso que este.


15)  OBJECTOS QUE SE AFUNDAM ; OBJECTOS QUE FLUTUAM

Material necessário:

Bacia com água
Objectos de metal (chave, parafuso, prego)
Objectos de madeira (bocado de madeira, lápis etc)
Rolha de cortiça
Borracha de apagar
Colher de plástico
Um bocado de vela
Folha de alumínio de cozinha
Bola de plasticina

Procedimento:

Lança para a bacia um objecto de cada vez e observa os que se afundam e os que não se afundam. Podes fazer uma lista. Muda a forma à folha de alumínio, fazendo uma bola bem apertada. Vê o que acontece. Faz um barco com a plasticina e lança o barco à água. Vê o que acontece. Tenta colocar alguns objectos dentro do barco.

Questões:

Por que é que a folha de alumínio passou a não flutuar, depois de bem amarrotada? Perdeu peso?

E a plasticina? E se fizeres um pequeno barco com a plasticina? A plasticina não deixou de ser a mesma, por que é que passou a flutuar?


16)  O OVO QUE FLUTUA

Material necessário:

Um copo com água
Um ovo
Sal comum

 

Procedimento:

Experimenta, com muita cautela para o ovo não partir, deitar um ovo na água. Verás que vai ao fundo.

Retira o ovo e dissolve na água do copo duas ou três colheres de sal. Deita novamente o ovo no copo com água salgada. Verás que vai ao fundo mas torna a subir.

Questões:

Já experimentaste nadar numa piscina de água “doce” e no mar. Onde flutuas mais facilmente? Porquê?

Terá alguma influência o líquido onde o ovo mergulha?


17) FAZ UMA RODA DE ÁGUA

As rodas d’ água são usadas em rios grandes para gerar ou produzir energia hidroeléctrica, que depois é convertida em electricidade.

Material necessário:

1 prato de plástico ou papel plastificado
1 tesoura
1 lápis
Torneira de água

Modo de proceder:

Usando a tesoura, dá golpes de 2,5 cm, à volta do bordo exterior do prato, com espaços regulares entre si, que deverão ser as pás da roda d’ água. Dobra as pás, afastando-as da superfície do prato. Enfia o lápis através do centro do prato e fá-lo deslizar várias vezes para trás e para diante, de forma a que o lápis rode com facilidade.

Agora, abre a torneira de maneira a que corra um jacto rápido de água. Segura o lápis de tal modo que uma pá do prato apanhe a água.

Podes ver que a roda começa a girar.

Porquê?

A água cai da torneira, faz força contra uma pá do prato, depois contra outra até que a roda d’água entra em movimento.

Este movimento pode ser usado para gerar mais energia. É por isso que as centrais eléctricas são construídas perto de barragens ou rios de caudal rápido.


18)  A GARRAFA VULCÃO

Aproveitando os efeitos da temperatura sobre a água podemos fazer uma experiência muito simples e interessante, resultante da mistura de um líquido quente com um líquido frio.

Material

Um frasco grande

Uma garrafa pequena

Um cordel

Corante alimentar

Modo de proceder:

Cortar um pedaço de cordel com cerca de 30 cm de comprimento e atá-lo bem à volta da garrafa pequena, deixando a ponta solta . Atar a outra ponta à volta do gargalo de modo a fazer uma laçada no cordel que sirva de pega.

Encher parcialmente o frasco grande com água fria.

Encher a garrafa pequena com água quente até cima. Deitar nesta garrafa gotas de guache diluído até que a água fique bastante corada.

Segurando a garrafa pequena pela pega de cordel, mergulhá-la lentamente no frasco grande , tendo o cuidado de a manter direita.

Como se interpreta?

Quando a água é aquecida passa a ocupar mais volume tornando-se mais leve do que a água fria, por isso sobe rapidamente dentro do frasco.

O que poderá ser explorado...

Conforme o nível etário, o professor poderá usar esta experiência para tratar a natureza corpuscular da matéria, agitação constante das partículas, mesmo daquelas que nos rodeiam mas não são visíveis a olho nu ...


19) CORRIDA DE BARCOS COM MOTOR A BALÃO

Material necessário:

1 embalagem de cartão de 1 l de leite
2 balões
Tesoura
Bacia grande ou banheira

 

Procedimento:

1—Corta o pacote ao meio, longitudinalmente
2—Faz um pequeno buraco a meio da base de uma das metades do pacote
3—Faz outro pequeno buraco numa das arestas do fundo da outra metade do pacote (ver figura).
4—Coloca a boca de cada um dos dois balões nos buracos de cada cartão e enche-os até atingirem o mesmo volume. Mantém os balões tapados enquanto levas os barcos para a banheira

Atenção, preparar, partir!

      

Como funciona?

O balão que fica com a boca mergulhada na água vai mais longe porque o ar sai do balão mais lentamente. O ar dentro do balão dura mais e pode impulsioná-lo para a frente durante mais tempo.

O que acontece se...

- encheres menos os balões?
- fizeres buracos maiores?
- fizeres buracos menores?


20) CONSTRÓI UM HOVERCRAFT

Material necessário:

1 prego
1 tampa de plástico (de uma embalagem de margarina)
1 bola de plasticina
1 palhinha
1 balão

 

Procedimento:

1—Com o prego faz um buraco no centro da tampa de plástico
2—Enrola a plasticina de modo a fazer um cilindro com as bases planas
3—Começando numa das extremidades do cilindro, faz-lhe um furo pelo meio com a palhinha.
4—Colaca o buraco do cilindro sobre o orifício da tampa.
5—Ajeita o fundo do cilindro de modo que a plasticina fique colada à tampa.
6—Enche o balão e, mantendo-o fechado, coloca o “pescoço” do balão à volta do cilindro de plasticina.
7—Coloca o hovercraft na água e larga o balão. Boa viagem!

Como funciona?

O hovercraft muda de direcção enquanto se move à superfície da água. Isto deve-se ao facto de o ar não sair de maneira constante do balão. Primeiro sai de um dos lados da boca do um balão fazendo bolhas debaixo de uma das zonas da tampa, o que provoca uma ligeira inclinação da mesma. O movimento da tampa é no sentido oposto ao das bolhas de ar. Depois o ar sai pelo outro lado da “boca” do balão e o hovercraft muda de direcção.


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